*SUMARIO 269
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SABER
EDICION ARGENTINA
ELECTRONICA
Año 23 - Nº 269 DICIEMBRE 2009
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ARTICULO DE TAPA Técnicas de reparación de televisores de LCD
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MONTAJES Osciloscopio por USB de 40MHz. Quinta parte Medidor de potencia láser Probador de lámparas CCFL/CCFT Inversor de 12V a 220 x 100W
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MICROCONTROLADORES Sugerencias para el uso de los módulos capture y compare. Parte 2
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SERVICE Inversor de 12V a 24V/36V para el automóvil
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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Liberación de BlackBerry con código MEP: Obtención del código
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EL LIBRO DEL MES Liberación, desbloqueo & reparación de teléfonos celulares de última generación
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TECNOLOGIA DE PUNTA La iluminación de las pantallas de LCD. Los circuitos inverters
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AUTO ELECTRICO Descripción de la interfase OBDII. Parte 4: Descripción de los comandos AT para generar programas en OBDII. Conclusión
Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942
Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.
I m p res ión: IMPRESIONES BA RRAC AS S. A. - O svaldo C ruz 3 091 - Capit al Federa l- B s.As . - Arg e n t i n a
Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184
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Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas
EDICION ARGENTINA - Nº 269 Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute En este número:
Ing. Alberto Picerno Pablo Hoffman Martín Szmulewicz
EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Herrera 761 (1295) Capital Federal T.E. 4301-8804 Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas Hilda Jara Liliana Teresa Vallejo Mariela Vallejo Diego Vallejo Ramón Miño Ing. Mario Lisofsky Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo
[email protected] Internet: www.webelectronica.com.ar Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.
DEL DIRECTOR AL LECTOR FELICES FISTAS!!! Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Esta es la última edición del 2009 y por lo tanto le queremos desear que el año que se está por iniciar lo colme de amor, paz, alegría, salud y trabajo. Sabemos que en los tiempos que corren en esta convulsionada Argentina, estos deseos se pueden ver algo distantes; por lo tanto también pedimos que nuestros gobernantes hagan hasta lo imposible, para que todos los argentinos podamos tener una vida digna sobre toda las cosas con educación, seguridad, salud y trabajo. Con respecto a esta edición le cuento que hemos preparado un número especial sobre Televisores de LCD, describiendo de manera muy completa el funcionamiento de estas pantallas, el diagnóstico por modo service y técnicas de reparación. En la sección Montajes describimos un osciloscopio por USB de 40MHz, un inversor de 12V a 220V x 100W, un medidor de potencia láser y un probador de lámparas CCFL/CCFT. En la sección Service encontrará un inversor de 12V a 24V/36V para el automóvil y en Técnico Reparador vemos la liberación del teléfono celular Black Berry. Además continuamos con los temas de microcontroladores y auto eléctrico que comenzara en números anteriores. Bien, amigo lector, ya no lo entretengo mas, me despido con el mismo deseo del principio de este editorial y agradeciéndole por acompañarnos mes a mes. ¡Hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo
ARTÍCULO
DE
TAPA
Los televisores de alta definición se encuentran cada vez más en la mayoría de los hogares y en un futuro cercano serán preferidos por aquellos que quie ran tener equipos preparados para reproducir señales de TDT. Si bien no todas las pantallas poseen sintonizador TDT, alguna de ellas pueden descomponer se y requerir de un téc nico para su repara ción. En varias edicio nes de esta editorial (vea Saber Electrónica Nº 246, Colección del Club SE Nº 42 y 43, etc.) publicamos informa ción sobre pantallas planas, tanto de plasma como de LCD y el Ing. Picerno ha “compila do una obra” de más de 400 páginas llamada “La Biblia del Plasma y LCD” que es comer cializada a través del portal “yoreparo.com”. En esta nota, orientada a los técnicos repa radores, comenzaremos a sentar bases que permitan la reparación de pantallas de LCD, explicando qué es y cómo funciona el modo service, entendiendo que el lector ya conoce el funcionamiento de estos equipos. También daremos una pequeña introducción sobre las pantallas LCD. Aclaramos que si Ud. desea conocer cómo funcionan las pantallas de plasma y LCD (diagrama en bloques, funcionamiento, circuitos, etc.) puede descargar gra tuitamente el material publicado en saber Electrónica desde nuestra web: www.webelec tronica.com.ar, haciendo click en el ícono password y tecleando la clave: “lcd244”. Autor: Ing. Alberto H. Picerno
[email protected] Prólogo y Selección: Ing. Horacio D. Vallejo
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Artículo de Tapa Las Celdas LCD Las celdas LCD son del tipo “pasivas”, lo que implica que no emiten luz, sino que utilizan la que proviene de una fuente externa, generalmente varios tubos fluorescentes de cátodo frío o un conjunto de leds. Manejando esta luz con reflectores y difusores, es posible generar o componer imágenes usando muy poca energía disipada en la propia pantalla. En efecto, la mayor parte del consumo se produce en el dispositivo de iluminación y allí se pueden utilizar los nuevos tubos de bajo consumo que están notablemente mejorados en lo que respecta a su rendimiento o los led blancos de alto rendimiento que día a día Figura 1. Rotación van mejorando y ya son competencia directa de la progresiva en el interior iluminación fluorescente. de los vidrios. El Cristal Líquido es una substancia muy particular. Por un principio de física un líquido no puede tener interna de cada una. A su vez, la superficie interna de forma cristalina ya que entonces no adoptaría la forma cada vidrio está especialmente tratada de modo que las del recipiente que lo contiene. En realidad la forma cris- moléculas de cristal líquido adquieran una orientación talina adoptada debería llamarse semicristalina porque específica relativa a la superficie del vidrio. Si imaginamos un “sandwich” cuyas tapas serían las las moléculas ocupan un lugar fijo pero con una amplia tolerancia, sobre todo en el sentido de la orientación de dos piezas de vidrio y cuyo relleno sería el cristal líquido, la superficie del vidrio superior mantiene las moléculas su eje mayor. Precisamente cuando se lo somete a un campo eléc- cercanas a él rotadas en 90° con respecto a aquellas que trico esa estructura semicristalina se mantiene pero con están más cerca del vidrio inferior. De este modo, las los ejes mayores girados un ángulo que depende de la moléculas de cristal líquido entre las dos superficies de tensión aplicada. En realidad, cuando se aplica un campo cristal forman una especie de “escalera en forma de espieléctrico la substancia se parece más a un cristal. En cambio cuando no se aplica campo es una sustancia orgánica que tiene propiedades de un líquido (por ejemplo la fluidez). Las moléculas del Cristal Líquido son de tipo gigante con forma de pequeñas varillas o cigarrillos, y normalmente (sin campo eléctrico aplicado) están alineadas todas paralelas unas con respecto a las otras. Cuando se aplica un campo eléctrico se puede modificar la orientación de las moléculas con el objetivo de transformar al material en una llave de luz que modifica su transparencia suavemente entre un valor mínimo y otro máximo. Existen varias técnicas para lograr este objetivo. Nosotros vamos a explicar la más difundida.
LCD con Tecnología TN (Twister Nematic, Tornado Nemático) Este tipo de LCD consiste de dos piezas de vidrio con electrodos alojados en la cara
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Figura 2. LCD twister nemático trans parente u opaco según el campo aplicado.
Artículo de Tapa ral”. Así, la luz que pasa a través de uno de los cristales rota su polaridad 90° antes de salir por el otro cristal, tal como muestra la figura 1. La celda de cristal líquido, tal como la acabamos de explicar, no tiene características ópticas discernibles y se ve prácticamente transparente bajo cualquier tipo de iluminación. Pero si se monta un filtro polarizador sobre la cara por donde entra la luz y otro a 90º sobre la cara de salida, entonces sí se habrá conseguido que las características ópticas de las celdas operen en relación a la luz que incide sobre ellas (figura 2). A la izquierda puede verse que el filtro polarizador superior sólo deja pasar luz con una determinada orientación. El cristal líquido debido a su estructura molecular en forma de tornado desplaza o rota la orientación de la luz en 90°; y si el filtro polarizador inferior está posicionado a 90° con respecto al superior, la luz es rotada por el cristal líquido y sale al exterior. Por lo tanto la celda completa lucirá “transparente”. A la derecha de la figura 2 se ve que si se aplica una tensión al cristal líquido por medio de los electrodos internos que metalizan al vidrio; las moléculas del cristal líquido se alinean con el campo eléctrico y desarticulan la estructura en tornado que formaban anteriormente. La luz que pasaba a través de la celda está ahora orientada de forma inapropiada como para pasar por el filtro polarizador inferior. En efecto, la energización de los electrodos con tensión es equivalente a rotar los polarizadores superior e inferior 90° uno con respecto a otro. Es decir que la llave óptica está cerrada. Observe que la fuente generadora del campo eléctrico es de CA. En efecto así debe ser e inclusive debe tener muy baja distorsión porque si queda algún resto de valor medio o se alimenta con continua se produce una degradación del dispositivo por la producción de electrólisis. Esta celda demoró mucho para poder ser utilizada en TV porque tenía naturalmente más persistencia que la necesaria. Para lograr una escala de grises simplemente hay que poner una tensión de polarización de menor amplitud para poder girar un ángulo intermedio. Aunque no es nuestra costumbre vamos a dar alguna explicación de cómo se consigue que sin la aplicación de campo alguno las moléculas tomen la forma de un tornado. En los compuestos nemáticos cada una de las moléculas alargadas tiene libertad para moverse respecto de las demás a pesar de que existen ciertas fuerzas intermoleculares que tienden a mantener alineados sus respectivos ejes. La dirección de alineación de la moléculas se puede fijar de dos modos diferentes:
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1) exponiéndolas a un campo eléctrico que puede ser de CA. 2) colocándolas en las proximidades de una superfi cie adecuadamente preparada. La preparación de la superficie para orientar a las moléculas de cristal líquido se realiza del siguiente modo: 1 . Se toma la lámina de vidrio y se le deposita una película conductora transparente fundiendo un enrejado de alambres de óxido de Indio y Estaño con una elevadí sima corriente (similar a lo que ocurre al vidrio de un fusi ble cuando le circula una corriente muy alta). 2. Se agrega encima de la capa conductora un polí mero orgánico. 3. Se realiza un suave cepillado del polímero en el sentido deseado para orientar las moléculas (con un cepillo de capas de tela similares a los usados para pulir). Este cepillado alineará posteriormente a las moléculas de cristal líquido nemático ya sea por la combinación de las cadenas moleculares, por microrraspado o por ambas cosas. 4. Se arman las capas externa e interna del vidrio con la polarización adecuada de los vidrios mediante un marco separador de plástico que posee un agujero de lle nado. 5. Se llena con cristal líquido que a medida que se va introduciendo se va acomodando en forma de tornado.
El TFT en la Celda del LCD TFT es la abreviatura de Thin Film Transistor (Transistor de Película Plana). Un panel matricial de LCD sin TFT es una estructura muy simple, donde las celdas delanteras de LCD están unidas en forma de fila y las traseras en columna o viceversa (figura 3). Cuando se aplica tensión a X2, Y3 se oscurece, el cuadrado de intersección de fila y columna hace que quede toda la pantalla transparente y ese punto
Figura 3. Estructura de filas y columnas en una pantalla LCD.
Artículo de Tapa opaco. No importa donde se produzca una rotación del plano de polarización de la luz; es lo mismo si se produce en la cara por donde entra la luz o en la cara por donde sale. El efecto va a ser el mismo; una opacidad no tan grande como en el centro del pixel pero una opacidad al fin. Para el usuario el pixel que debería aparecer perfectamente cuadrado aparece como un cruz difusa. Para evitar este problema el generador debería estar aplicado a un solo pixel, lo cual implica desconectar todos los pixeles menos uno de una de las barras metalizadas, es decir dejar conectado sólo la metalización del pixel activo. Los otros pixeles al no tener tensión aplicada se hacen totalmente transparentes. Cualquier dispositivo que pueda funcionar como llave serviría para conectar y desconectar un pixel, pero de todos el más común es el más apropiado para esta función: “el transistor MOSFET”. Pero no se trata de un transistor común sino de un transistor totalmente plano que se pueda dibujar sobre una de las superficies del vidrio. De cualquier modo el transistor logrado no posee grandes características pero cumple con su cometido. Nos imaginamos que el lector estará pensando que si tenemos que controlar cada transistor uno por uno otra vez volvemos al problema inicial de los varios millones de conexiones. En la figura 4 se puede observar la solución adoptada para resolver el problema de raíz, se trata de un sector de la pantalla que muestra varios pixeles con sus transistores agregados. Observe que en el circuito completo de cada celda con el transistor agregado sólo existen dos terminales, el X y el Y. No hay modo que se encienda una celda anexa si su terminal Y está a potencial de masa o si su terminal X no tiene tensión aplicada. Si un transistor está abierto ese píxel no puede opacarse ni mucho ni poco, sencillamente queda deshabilitado. Ahora bien, la generación de los colores se realiza colocando filtros de color rojo, verde o azul sobre pixeles contiguos. Así se crea una jerarquía de pixeles llamada subpixeles o “dots” de modo que cada tres subpixeles conti-
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Figura 4. Varios pixeles con sus TFT agregados. guos se crea un verdadero pixel de color. Ahora que hay absoluta independencia entre un pixel y el pixel adjunto no hay peligro de que se produzcan mezclas de colores. En la figura 5 se observa la verdadera construcción física de la pantalla mediante un corte transversal de una
Figura 5. Construcción física de un píxel real.
Técnicas de Reparación de Televisores de LCD celda LCD completa basada en el principio TN (Twister Nemático) correspondiente a un pixel.
luz. Observe que los TFT también se ubican en la misma línea ciega de modo que la pantalla no tenga pérdidas de rendimiento. Finalmente, como resumen de todo lo explicado, se incluye una vista en perspectiva con un corte transversal del panel en la figura 6. Desde ya que lo dado hasta aquí es sólo un pequeño resumen que permite “refrescar conocimientos vertidos en los tomos 42 y 43 de la colección Club Saber Electrónica” y que se encuentran “detallados” en la obra “La Biblia del Plasma y LCD” que puede solicitarla por Internet en www.yoreparo.com.
Resumiendo. Dado que cada pixel está compuesto por tres “Dots”, entonces existe, en realidad, una celda LCD por cada “Dot”, siendo el control de cada una totalmente independiente de las restantes. Cada equipo tiene un modo diferente de organizar el direccionamiento de los pixeles tricromáticos. Como por lo general a cada dots se le reserva un byte (8 bits), se suele organizar la memoria final de video como de 24 bits y en esa posición de memoria se guarda la información de los 3 dots. Pero esa información se divide en tres y se envía a cada dots separadamente. Dado que ni los filtros polarizadores, ni el material LCD, ni los TFT's son selectivos con respecto a la longitud de onda de la luz (color); en el cristal superior están montados los filtros de color, utilizados para dejar pasar sólo la componente de la luz incidente en correspondencia con el color del “Dot”. También es característico de la tecnología TN la posición de los electrodos, los cuales están enfrentados y ubicados uno en cada vidrio, con el cristal líquido de por medio. La matriz negra más conocida por su nombre en Inglés Black Matriz es simplemente una máscara negra inerte que tiene la función de tapar todas las zonas de la pantalla que no presentan actividad óptica alguna. Con esto se evita la entrada de luz a la pantalla por el frente de la misma y se logra un color más oscuro de la pantalla apagada. Ambas cosas generan un mejor contraste de la imagen. Los espaciadores sólo cumplen la función de darle rigidez al display , y están distribuidos de manera uniforme por todo el panel y escondidos detrás de la matriz negra de Figura 6. Corte modo que no interrumpen la transversal del panel TFT.
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Artículo de Tapa Reparación de un TV de LCD Un equipo moderno no puede repararse solo con la observación de la pantalla. Por lo general la misma permanece a oscuras cuando se produce una falla en cualquier etapa o, a veces, en la señal de entrada. Por ejemplo si Ud. está observando un canal de cable que de pronto ve reducida significativamente su amplitud en la entrada de antena, no va a observar una señal con ruido en la pantalla. Lo más probable es que opere el video Killer y la pantalla pase a tener un color azul. Dependiendo de cada marca y modelo de TV es posible que aparezca alguna leyenda en la pantalla indicando el problema (por lo general en Inglés). Pero en algunos casos sólo se observa una pantalla negra y el sonido cortado. El mismo caso se puede observar si falla la FI de video del TV. Esto parece una complicación más que una ventaja para el técnico, pero sin embargo no así, si éste cuenta con la información necesaria para ingresar al “modo service” e interrogar adecuadamente al TV. Sí, leyó bien… el modo service le permite al reparador interrogar al TV para averiguar por qué operó una protección o para eliminarla provisoriamente si se trata de una protección posible de eliminar sin causarle daño al TV. Un TV moderno suele tener diferentes niveles de modo service. Podemos decir que un técnico adecuadamente informado por el manual de servicio puede hacer que el TV funcione en el modo normal, el modo ajuste y predisposición y en el modo service. Lamentablemente cada fabricante llama a estos modos con diferentes nombres. En nuestro caso tomamos como ejemplo al T V LC03 de Philips y vamos a explicar cómo es el modo service de este TV. Pero separadamente al presente curso vamos a analizar otros TVs formando un curso práctico de reparación general de TVs LCD y plasma basado en las experiencias de reparación que realicemos en nuestro curso presencial. De cualquier modo estamos seguros que un reparador competente podrá extrapolar la información vertida en este nota, para reparar cualquier marca y modelo de TV. Tal vez el máximo problema que se le presente sea obtener la información adecuada, ya que por tratarse de un tema muy actual la información es escasa y siempre está en Inglés en el mejor de los casos (más de una vez el autor tuvo que trabajar con información en algunos de los indescifrables idiomas orientales). Por lo menos Philips tiene un criterio similar para todos sus TV modernos y una amplia información, que nos permite acceder a todas las ayudas posibles en la difícil tarea de diagnosticar una falla. Tal vez se guarde algún haz en la manga que facilite el diagnostico haciéndolo más rápido o más sencillo (PC o control remoto
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especial) pero lo que se puede hacer con esas herramientas se puede hacer también con el control remoto común en forma más trabajosa.
El Modo Servcie (Los Modos de Servicio) En principio debemos indicar cómo se accede al modo service de los diferentes TVs de LCD y Plasma. Por suerte, en prácticamente todos los casos, se ingresa utilizando el control remoto del propio TV. En algunos casos se utiliza algún control remoto especial pero, por lo general, el control remoto común se transforma en especial con algún contacto secreto que no sale al exterior del gabinete o realizando algún puente. En otros casos detectamos que si bien la mayoría de las acciones se realizan con el control remoto común habilitado con un código especial; existe un conector vacío que se conecta a una interface para PC. Cargando la PC con un programa especial se consiguen mayores ayudas para la reparación que trabajando con el control remoto. En el caso que tomaremos como ejemplo, el LC03, existe un control remoto especial pero que solamente facilita el ingreso a los diferentes modos sin tener que marcar números de código especiales; pero por lo demás se puede usar el control remoto común sin mayores inconvenientes. Para trabajar en el LC03 vamos a indicar primero cómo se ubican los puntos de prueba, luego indicaremos cómo se ingresa a los diferentes modos de servicio; como se interpretan los códigos de error que salen en la pantalla, cómo se decodifica el modo de pulsado del led piloto, cómo se aplica la ayuda al service (ComPair) y por último veremos algunas aplicaciones de casos de fallas específicos. Philips indica los puntos de prueba en el manual de servicio como un pequeño cartelito gris colocado sobre el circuito correspondiente. Dentro del rectángulo se indica el punto de prueba como Fxxx o lxxx. Los puntos de prueba se marcan además sobre el dibujo del circuito impreso con un semicírculo con un punto central. Todas las mediciones se realizan con un cuadro de prueba de barras de colores de SDTV multinorma y una señal de audio de 3kHz en al canal izquierdo y de 1kHz en el derecho.
El Modo Service en el Chasis LC03 Este chasis posee un control remoto especial para modo service o DST (Dealer Service Tool; RC7150) que facilita el ingreso; pero las operaciones pueden ser realizadas con el control remoto común.
Técnicas de Reparación de Televisores de LCD Los modos services son dos. Ambos accesibles desde el mismo control remoto común o especial: SDM (Service Default Mode = modo de ser vicio para modificar la predisposición inicial) y SAM (Service Alignment Mode = modo de servicio para la alineación o ajuste). El SDM se utiliza por lo general para predefinir el ajuste (seteo) de arranque del equipo. En fábrica el equipo arranca en la características por defecto (default) que estén grabadas en la memoria del microprocesador previo a su colocación. Por ejemplo con el brillo a mitad de escala el sonido al 25% del máximo, en el modo SDTV, sintonizado en el canal 2 de VHF, con todas las protecciones activas, etc, etc. Muchas de estas características pueden ser modificadas por el gusto del usuario o en forma automática. Por ejemplo si al usuario le gusta un brillo mayor puede simplemente aumentarlo con el control remoto. También puede cambiar de canal o de modo de funcionamiento, por ejemplo a HDTV. Cuando apague el TV todas estas características se grabarán automáticamente en la memoria, que es no volátil y por lo tanto admite inclusive la desconexión de la red sin borrarse. Ingresando al SDM se pueden modificar parámetros a los cuales el usuario no tiene acceso, como por ejemplo la protección de la fuente de 5V, la selección del tipo de FIV y de FIS y otros. Es decir que al producir el arranque en el modo SDM si el TV funciona normalmente desde el punto en que ingresan las señales de OSD hasta la pantalla, se pueden ajustar parámetros importantes para el funcionamiento del TV en la norma local que se indica en el manual. Y en caso de falla sirve para probar el TV con el modo de destellos del led piloto. Para activar el SDM con el control remoto standard se debe marcar la secuencia 06-2-5-9-6 y posteriormente apretar “menú” luego que el TV fuera encendido en el modo normal o en el modo SAM. También se puede activar el modo SDM por un cortocircuito momentáneo entre las patas 5 y 6 del conector 1170 que se encuentra en la plaqueta del led piloto y el receptor de remoto. Luego se conecta el convertidor externo de 110V/220V a 12/24V. Nota: al ingresar en el SDM de esta forma se anula la protección de la fuente de 5V, por lo que no se recomienda que el TV esté encendido más de 15 segundos si presenta una falla. Cuando se ingresa al SDM en la pantalla aparece el menú SDM ,que se indica en la figura 7. En esta pantalla se puede observar en el primer renglón, el tipo de TV al cual pertenece el chasis y la cantidad de horas de uso en números hexadecimales.
Figura 7. Pantalla de ingreso al modo SDM En el segundo renglón se coloca información con referencia al programa grabado en el micro de la plaqueta analógica y digital. En la figura 7 se muestra solo un ejemplo pero la inscripción general se indica a continuación. En el segundo renglón tenemos: LC03BBC-X.YY
S3DDE.FF
LC03 es obviamente el número de chasis (Significa LCD diseñado en el 2003). BBC es una letra y dos números que indican el software regional y los lenguajes que soporta el TV. La X indica la versión del programa y la YY la subversión del mismo. S3 indica el tipo de paqueta digital que usa el TV diseñada en el 2003. DD el tamaño de pantalla LCD en pulgadas. E es el número de versión y FF el número de subversión de la placa digital. En el tercer renglón se observa el código de error (todos ceros indica un funcionamiento correcto) y en el cuarto el Option Code o código de la opción de funcionamiento que es explicado luego en detalle. Para desactivar el SDM presione 0-0 en el control remoto normal o presione el pulsador de stand by. Al salir de este modo no se borra el código de error si lo hubiera. Si el TV se apaga por la llave principal, cuando arranca nuevamente, ingresa automáticamente en el modo SDM. En SDM se definen las siguientes predisposiciones: 1 PAL forzado con el TV sintonizado en 475,25 MHz (canal 66 de cable IRC). 2 NTSC forzado en el canal 3 (61,25 MHz). 3 Nivel de volumen al 25% del valor máximo. 4 Otros controles de imagen y sonido al 50%. 5 Timer apagado. 6 Sleep timer (temporizador de sueño) apagado. 7 Parental Lock (control parental) desconectado.
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Artículo de Tapa 8 Pantalla azul apagada. 9 Modo hospital (o modo hotel) apagado. 10 Identificador de emisora activa, apagado (normalmente cuando falta señal por más de 15 minutos el TV se apaga). Las otras condiciones operan normalmente. El SDM tiene algunas condiciones especiales; por ejemplo permite el acceso normal al uso del menú en pantalla: Presionando el pulsador de menú del con trol remoto permite observar la pantalla de menú con la pantalla de SDM de fondo suave. Presionando el pulsador “P+” permite obser var el canal siguiente de la lista de canales activos. Presionando “OSD” o “info” del control remoto mues tra u oculta la pantalla para poder observar limpiamente los oscilogramas de video. Para entrar al modo SAM se debe presionar en secuencia los números del control remoto 0-6-2-5-9-6 “info+” u OSD del control remoto común estando en el modo normal o en el modo SDM. Para desactivar el SAM presione 0-0 en el control remoto o pase el TV a stand by (el buffer de error no se limpia). Nota: cuando el adaptador AC/DC se apaga o desconecta, al encenderlo nuevamente el TV queda en la condición de funcionamiento normal. Cuando el TV ingresa al modo SDM se observa la pantalla de la figura 8. Los renglones superiores son una repetición de los correspondiente a la pantalla del SDM. Los inferiores son la zona de navegación. Seleccione el ítem deseado con los pulsadores UP/DOWN. Por ejemplo “geometry” y luego pulse “>”/”<” para activar el menú geometry (geometría). Inmediatamente aparecerá un submenú en donde podrá volver a navegar eligiendo por ejemplo “HOR.SHIFT”. Luego active el submenú seleccionado. Para retornar al menú previo pulse la tecla “MENU” tantas veces como sea necesario. Muchas veces se debe borrar un código de error del buffer para conseguir un funcionamiento adecuado del TV. Por ejemplo cuando se produjo una sobrecarga de una etapa luego de haberla reparado debe borrarse el buffer para que el TV vuelva a excitar dicha etapa. La funcionalidad del resto de los títulos del menú será explicada más adelante. Existe un tercer modo de servicio que sirve sólo para observar el contenido de las predisposiciones sin posibilidad de cambiarlo accidentalmente. Este modo es usado, por ejem-
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Figura 8. Pantalla del modo SAM plo, durante un service domiciliario cuando el reparador se comunica telefónicamente con su base para que le indiquen qué parámetros debe modificar. O en casos de clientes muy alejados, para que ellos mismos determinen el estado del TV sin posibilidad de que cambien nada. Este modo es el CSM (customer service mode = cliente service mode). Es decir que se trata de un modo de lectura solamente que no permite realizar modificaciones. Para ingresar al CSM debe pulsar 1-2-3-6-5-4 o por presión simultánea del pulsador mute del control remoto y alguna tecla del frente del TV (P-, P+,VOL+,VOL-) por aproximadamente 4 segundos. Cuando se activa el CSM son predispuestos los niveles nominales de los controles; se apaga cualquier modo que pueda interferir en el normal funcionamiento del TV como por ejemplo “sleep timer” (modo sueño), “auto stand by” (auto apagado), etc. Presionando el Cursor Down “o” en el control remoto normal, aparece la pantalla SM1 y si se vuelve a pulsar aparece la CSM2. Presionando el Cursor Up “o” se vuelve a CSM1. Las figura 9 y 10 muestran estas pantallas. Para seleccionar un canal se puede presionar “P+” o “P-“ o el número de canal que se desea. Para salir del CSM presione algún pulsador del con-
Figura 9. Pantalla CSM1
trol remoto que no sea cursor “UP/DOWN” o “P+” o “P-“. También se puede apagar el TV desde la tecla de apagado o desconectar el conversor CA/CC de la red. La pantalla de CSM1 nos permiten obtener diferentes datos. Hasta la línea 4 se repita la información de los otros modos. A partir de la línea 6 podemos obtener una nueva información realmente útil para el service. La línea 6 indica el sistema de color y de sonido en que está funcionando el TV; en la figura está por ejemplo indicada la región WEST EUR (Europa del Este). Todos los preseteos posibles están indicados en el manual de Instalación. La línea 7 indica si el TV está sintonizado sobre un
Figura 10. Pantalla CSM1
canal o tiene una fuente de video adecuada en alguna de sus entradas. Es decir que tenga una señal identificable como de TV. En el ejemplo el TV no está sintonizado en una señal reconocida por el bloque IDENT del jungla. Esta condición puede significar varias fallas diferentes. Lo más importante es que el reparador debe ubicar el bloque IDENT para saber que una falla de video posterior a ese bloque no puede generar un “no signal” en el CSM1. Si está tomando señal de la FIV tome una entrada directa auxiliar CVBS o SVHS para determinar el lugar de la falla. Si es solo con las señales de FIV compruebe la FI y el sintonizador. El renglón 8 está dedicado al “slep timer” o temporizador de sueño. Indica que dicho temporizador llegó al fin de su conteo y si el TV estuviera en el modo normal se habría apagado. El problema se debe casi con seguridad a que está mal seteado el timer que puede ajustarse desde 0 a 240 minutos. Si se lo ajusta en cero el aparato se apaga inmediatamente. Le aconsejamos ajustarlo en 1 minuto y verificar que la temporización se cumpla rigurosamente. Una falla en el temporizador es algo muy poco frecuente, ya que indica que falla solo una parte del programa dedicada al “sleep time”, en tanto que el resto funciona normalmente. Esto no es imposible pero es muy poco probable.
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Artículo de Tapa La línea 9 indica “canal bloqueado”. Esta es una condición que puede ser programada por el usuario para bloquear por ejemplo los canales XXX de su grilla. Pero puede ocurrir que en un intento de desbloquearlo muchas veces el usuario termina bloqueando todos los canales o algunos. En este caso sintonice los canales bloqueados con “P+” y “P-“. Luego seleccione el menú “FEATURE” con el control remoto, elija “LOCK” y luego “OFF”. La línea 10 indica que el canal no está seleccionado como preferido. Los canales no seleccionados durante la búsqueda automática, no quedan disponibles cuando se realiza una búsqueda por saltos con el control remoto pulsando “P+” o “P-“ hasta llegar a un canal determinado. Esto suele ocurrir, por ejemplo, cuando el canal no estaba activo al realizar la búsqueda automática. Adicione el/los canales a la lista de preferidos del siguiente modo: Seleccione el menú “INSTALL” elija “CHANNEL EDIT” luego “ADD/DELETE” y por último seleccione ADD. La línea 11 “SOURCE” indica qué fuente de señal ha sido seleccionada entre EXT1; EXT2; SVHS2 o sintonizador. Esta facilidad puede servir para determinar el correcto funcionamiento de las llaves analógicas selectoras de entrada. La indicación en pantalla debe interpretarse como lo que desea hacer el micro. Luego hay que verificar que las señales de salida hacia las llaves analógicas coincida con esta indicación y posteriormente observar si las llaves respetan estas señales. La línea 12 “SOUND” indica qué tipo de sonido está predispuesto entre las diferentes posibilidades que tiene el TV analizado. En el original se indica “NICAM” porque describe un TV para Europa, en donde no se usa el sistema Americano “Multichannel television sound”, (sonido multicanal de TV), más conocido como MTS (ó también como BTSC, por “Broadcast Television Systems Comitee” que fueron sus creadores). La selección de un TV para América es, mono, BTSC, Estereo (I,D), L1, L2, SAP, virtual o digital. Luego se observan los renglones 12, 13, 14 y 15 que indican el valor del volumen, balance y saturación de color existente en el TV en el momento de entrar en el modo CSM. La pantalla CSM2 es como una continuación de la CSM1. Solo que en ella se observa la predisposición de Brillo, Contraste y Matiz (Hue). En la línea 9 aparece la leyenda “HOTEL MODE ON” si este modo está activado. Todas estas indicaciones pueden ser útiles para el service en la medida que el TV no tiene pistas que modifican los niveles de continua de los circuitos integrados procesadores. En efecto, todo el control se realiza por el I2CBUS y no tenemos posibilidades de verificar el código de datos de control. Por lo menos con CSM1 y CSM2 sabemos que el micro produce el código que controla el parámetro, aunque no sabemos dónde se realiza el con-
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trol, es decir si dicho código llega al integrado a controlar, o se lee dentro del micro antes de ser emitido.
Códigos de Error Un buffer es una pequeña memoria no volátil o un sector de una memoria no volátil mayor. Puede estar incluida dentro del micro o existir exteriormente al micro. En nuestro caso posee posiciones en la pantalla SAM en la SDM o en la CSM1 o CSM2. En esas posiciones donde se guardan diferentes números que indican una o más fallas que se produjeron en el equipo antes de borrar el buffer. Las posiciones del buffer se llenan comenzando por la izquierda. En general si se realiza una reparación, es conveniente limpiar el buffer para que el micro no genere una falsa protección aunque esto no esté perfectamente aclarado por el fabricante. Para limpiar el buffer se puede hacer varias cosas: 1 Activar CLEAR ERRORS en el SAM. 2 Transmitiendo 0-6-2-5-9-9 con el control remoto. 3 Por transmisión del comando “Diagnose 99 OK” con el control remoto especial o con el programa “ComPair". 4 Automáticamente. Sin hacer nada después de 50 horas de uso, en tanto no se produzca un cambio de con tenido del buffer. Cuando se lee el SAM o el SDM el buffer de error no se borra. Por ejemplo si el buffer indica 0-0-0-0-0-0-0 significa que no se detectaron errores. Si se lee 6-0-0-0-0-0-0 significa que sólo se leyó un error del tipo 6. Si se lee 9-6-00-0-0-0 significa que primero se produjo un error de tipo 6 y luego otro de tipo 9. Si el error implica una falla en el funcionamiento de la pantalla, el contenido del buffer de error puede ser leído por observación del modo de titilación del led piloto, tema que será explicado más adelante. Los códigos de error se explicitan en tabla de la figura 11. A continuación vamos a explicar cómo se reparan algunos tipos de error comenzando por el error 4 por cortocircuito de la fuente de +5V. Lo primero a considerar es que se debe arrancar el TV en un modo que anule la protección de fuente porque en caso contrario el TV no arranca y no permite realizar mediciones. A continuación hay que emplear el llamado método del electricista. Los CIs están en paralelo en lo que respecta a la conexión de fuente de +5V. Por lo tanto se debe desconectar la/las patas de fuente de un integrado, borrar el error y encender hasta que deje de aparecer el
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Figura 11. Tabla conteniendo los códigos de error del LC03.
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Artículo de Tapa error 4. Pero no es conveniente trabajar al azar porque seguramente se va a demorar mucho en encontrar el problema. Recuerde que el CI regulador de +5V está preparado para absorber un corto por unos 10 segundos. Luego se va a calentar y quemar. Pero el integrado en cortocircuito también se va a calentar del mismo modo. Por lo tanto un método rápido puede ser tratar de descubrir qué integrado que cargue los +5V se calienta junto con el de fuente. Un método más apropiado se basa en utilizar la fuente de baja del SUPEREVARIAC que está diseñada para limitar en 1A (no corta sólo limita la corriente). El superevariac lo hemos publicado en Saber Electrónica Nº 252 y también puede descargar su circuito e instrucciones de armado desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e introduciendo la clave: “superevariac”. Teniendo entonces el superevariac, primero desconecte el choque 5931 (plano A10) del CI generador de +5V para que este integrado deje de generar tensión. Luego conecte la fuente de baja sobre el capacitor 2933 (tanto el positivo como el negativo deben conectarse directamente a los terminales de C2933). Encienda la fuente de baja y comience a medir tensión con el téster digital sobre cada CI que consuma de la fuente +5V pero teniendo la precaución de conectar la masa sobre la/las patas de masa del mismo integrado. No espere medir 5V. Probablemente mida sólo algunos milivoltios dependiendo de la magnitud del cortocircuito. Pero el CI que esté en corto será el que tenga menos tensión sobre él. El método indicado por Philips consiste en ir desconectando los integrados que más probabilidad de falla tengan. Se recomienda: a) Desconectar el procesador de sonido que se puede aislar levantando el choque 5620 (circuito A8). b) La memoria de la línea de retardo de audio CI7601 levantando el choque 5601 (circuito A7). c) El sintonizador, levantando el choque 5122 del plano A3. El código de error 6 (falla general en el I2CBUS) se produce cuando: 1 Existe un cortocircuito de Clock (SCL) o datos (SDA) a masa. 2 Existe un cortocircuito de SCL a SDA. 3 SDA o SCL no están conectados al microprocesa dor. El método de trabajo para reparar la falla 1 no difiere del que empleamos en un TV a TRC. Consiste en
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conectar un osciloscopio entre SDA y SCL y masa y observar que la señal cambie de 0 a 5V. Si no tiene osciloscopio utilice la sonda medidora de RF para ampliar el funcionamiento del téster digital. Para la falla 2 utilice la sonda de RF entre ambas señales. Si no hay tensión cuando se opera el control remoto (por ejemplo para subir la saturación de color) seguro que hay un corto. Para la falla 3 use el téster (multímetro) como óhmetro para observar la continuidad de la línea de SCL y de SDA hasta el microprocesador. El código de error 8 (CI BOCMA sin comunicación con el micro) implica sólo dos posibilidades de falla. Que el mismo integrado esté fallado, o que la línea de SDA o SCL estén dañadas y no produzcan suficiente tensión sobre él. También se debe medir la tensión presente sobre la pata 14 (3,3V) o sobre la pata 23. El código de error 9 (falta de 8V de fuente) no requiere mayores explicaciones. Simplemente mida la tensión sobre la pata 53. Si no tiene tensión siga el circuito hasta la fuente comenzando por el choque 5302. El código de error 10 (error en el I2CBUS de la memoria EEPROM 7066) implica medir SCL y SDA sobre las mismas patas de la memoria. El código de error 11 (error de identificación de la memoria) ocurre cuando el micro no reconoce a la memoria 7066 por diferentes problemas. Por ejemplo que la memoria no sea la adecuada, que esté dañada (no escribe o no lee), etc. Esta falla se produce directamente al encender el TV, porque lo primero que hace el mismo es realizar una rutina de prueba de todos sus componentes conectados por I2CBUS. El código de error 12 es explicito en cuanto a encontrar la falla. Si la memoria RAM interna no pasa el test de prueba, hay que cambiar el Painter. El código de error 13 (sintonizador que no se comunica con el micro) implica revisar que en sus patas de fuente 3, 6 y 7 tenga la tensión correcta. Las fallas críticas en la plaqueta digital hacen que el TV entre en el modo de protección y en un corto período de tiempo se ponga en stand by generando un código de pulsos en el led piloto. El código 21 indica que el JagASM (escalador) falló durante el test de prueba inicial. La prueba que se realiza es guardar un dato en una determinada dirección de memoria que luego se lee y compara con el dato original.
Técnicas de Reparación de Televisores de LCD Si hay alguna diferencia se considera que el escalador no podrá cumplir con su trabajo y antes de que se genere una imagen equivocada se prefiere enviar el TV a stand by y generar el código de error por el método del encendido por pulsos del led piloto. Figura 12. Blinkings de ejemplo El “BLINKING LED” o Código de Error por Pulsado del Led Piloto Todo el problema se basa en como entregar el contenido de la memoria que guarda los códigos de error, que pueden ser 7 números de hasta dos cifras, por medio de un simple led conectado al Painter. Lo primero a resolver es cómo seleccionar la posición del código de error de modo que salgan de a uno y el reparador pueda seleccionar cuál. Philips lo resuelve con un código numérico a teclear en el control remoto común. Si el TV pasó a “stand by” durante el arranque presione la siguiente secuencia de números en el control remoto: 0-6-2-5-0-x en donde la x puede ser cualquier número entre 1 y 7 de acuerdo a qué código de error desea averiguar si el primero o alguno posterior (en general se averiguan todos los que estén cargados en el buffer y se anotan en un papel). El led responderá con encendidos codificados del siguiente modo:
sultas. También se pueden determinar todos los números del buffer en secuencia al ingresar al SDM. Imagínese que está guardado en el buffer la secuencia de errores 6 23 0 0 0 0 0. Cuando ingrese al SDM el led va a responder marcando los 6 encendidos cortos luego de 3 segundos va a poner dos encendidos largos con largos descansos y posteriormente tres encendidos cortos, luego un encendido largo separad por descansos de 3 segundos 5 veces para volver a repetir la secuencia desde el principio. Nosotros aconsejamos el método anterior por ser mucho más fácil de aplicar.
El COMPAIR y Orros Métodos Similares de Diagnóstico por PC
La reparación de equipos electrónicos está ingresando en un camino nuevo que implica el uso de la PC como dispositivo de diagnóstico automático. En la mayoría de los casos se trata de sistema aún en desarrollo pero que seguramente serán de aplicación directa en pocos años. Los números mayores a 10 se codifican con uno o dos En realidad ya existen equipos que los emplean, como encendidos largos de 750 ms separados por un apagado los camcorder y los teléfonos celulares, que no pueden de 1,5 s y luego de 1 a 9 encendidos cortos de una déci - ser reparados sin esta ayuda dada su construcción tan densa. ma de segundo aproximadamente. Philips emplea un sistema llamado ComPair que Los números menores a 10 sólo tienen la salva de 1 consta de una interfaz que se conecta entre el equipo y la a 9 pulsos cortos. Luego de un apagado de 3 segundos se vuelve a PC y un programa que se carga en la PC según se indirepetir el código hasta infinito si no se marca una nueva ca en la figura 13. serie de números con el remoto. En la figura 12 se muestran dos ejemplos para clarificar el tema. En el ejemplo, el buffer está cargado con los números 6 23 0 0 0 0 0. Con el control remoto, se pulsa 0 6 2 5 0 1 y aparecen 6 encendidos cortos indicando indicado el código de errores generales en el I2CBUS. Luego se vuelve a pulsar el remoto en este caso con la secuencia 0 6 2 5 0 2 y aparece un encendido largo un descanso largo otro encendido largo un descanso largo y 3 encendidos cortos. Toda la secuencia se repite 3 segundos después. Y así hasta que se vuelve a marcar en el remoto 0 6 2 5 0 3 que responde con el led apagado por un período de 1,5 segundos, luego un encendido de 3 segundos y una repetición del ciclo hasta el infinito indicando el código de error 0, lo mismo ocurre con las siguientes con-
Figura 13. Conexión de la interfase para el ComPair en un LC03.
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Artículo de Tapa En principio el programa de la PC realiza todas las funciones que analizamos hasta ahora y algunas más que no se pueden realizar con el SAM y el SDM. La diferencia es que la PC hace todo automáticamente. Primero reconoce el tipo de equipo conectado. Luego realiza el análisis del buffer de error e indica la falla en forma explíicita y no con un número de falla y posteriormente aconseja sobre los componentes a verificar solicitando pruebas especificas del tipo: “mida la tensión en la pata 45 del CI7522 de la placa analógica; teclee el valor hallado” y en función de éste aconseja otra prueba o indica el cambio de un componente.
Cómo Verificar un Pixel con Falla Las pantallas LCD admiten dos tipos de reparaciones. Una es cuando se quema algunos de los tubos de cátodo frío y la otra es cuando falla uno o más píxeles. En ambos casos los fabricantes indican simplemente “cambiar pantalla”. Si la construcción de la pantalla admite que Ud. pueda llegar hasta el lugar donde está el tubo quemado, queda una alternativa de solución. Tal vez hasta tenga que cortar alguna banda metálica lateral; pero el trabajo vale la pena. Trabaje con mucha prolijidad y cuidado utilizando un taladro eléctrico para realizar una serie de agujeros y luego corte con una hoja de sierra entre agujero y agujero. Por supuesto el tubo quemado no se consigue porque es una pieza interior a la pantalla, pero se puede reemplazar con leds blancos de alto brillo con sus correspondientes resistores o transistores limitadores de corriente. Inclusive si el TV tiene más de 4 tubos es posible hacerlo funcionar con el tubo faltante porque prácticamente no se observa diferencia alguna (y si se observa alguna pequeña diferencia de brillo seguramente el cliente lo va a aceptar). Pero seguramente si el tubo se fisuró y le entró aire, producirá descargas que serán detectadas por el circuito del inverter. La solución es retirar el tubo defectuoso y controlar que el circuito no note la reducción de consumo; y si la nota habrá que reemplazarla por una serie de resistores que soporten la misma tensión y la misma potencia que soportaba el tubo. Es una buena oportunidad para usar la ley de Ohms. El segundo caso tiene una solución heroica y otra más técnica. Cuando se habla de un píxel fallado, debemos saber que en realidad hay tres casos posibles. La falla que indicaría un usuario sería: aparece un puntito de la pantalla LCD/TFT de mi PC portátil, cámara digital, TV/monitor, etc, etc, que tiene un defecto y no se ve normal. La definición del usuario engloba tres tipos de fallas: Dead pixel (pixel muerto):
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Es aquel pixel que aparece siempre negro y que resalta cuando se observan imágenes claras. Hot Pixel (píxel caliente): Es aquel pixel que aparece de color rojo, azul o verde (o una combinación tomada de a dos colores o blanco) pero con fondo de imagen que cambia de color o de brillo. Suele aparecer en pantallas que se han sobrecalentado o que se han usado por mucho tiempo. Stuck-pixel (píxel atascado): Es aquel pixel que siempre da la máxima señal eléctrica, sin depender de la imagen. Se suele ver en forma de punto brillante de color verde, azul o rojo o una combinación tomada de a dos o de a tres colores. Un procedimiento manual que puede solucionar el problema es el siguiente: Apagar la pantalla del TV/monitor, PC portátil, etc, apagando el equipo. Tomar un paño ligeramente húmedo y a través de él aplicar una ligera presión con un dedo sobre el área donde está el pixel defectuoso. Sólo se debe aplicar una ligera presión sobre el área. No se debe presionar demasiado ya que esto podría dañar nuevos pixeles. Mientras se ejerce presión se debe encender el equipo. Luego de unos minutos, dejar de efectuar presión lentamente y con un poco de suerte la falla desapareció. Si no desapareció intente nuevamente ejerciendo algo más de presión. El otro método mucho más sofisticado se conoce como programa masajeador de pixeles. Este programa ubica una señal pulsante sobre el pixel muerto con el resto de la pantalla oscura. El autor indica dejar que el equipo funcione así durante tanto tiempo como sea necesario para que el píxel recupere su funcionamiento. El programa que es libre se llama VDpíxel22.zip y se puede bajar de: http://udpix.free.fr/index.php?p=about Corre en Windows Vista/XP/2000 y su autor es Samuel Larché. También puede bajarlo de nuestra web con la clave “LCD244”.
Conclusiones Comenzamos analizando las diferentes ayudas que nos brindan los fabricantes de TVs LCD y PLASMA para la reparación de los mismos. En realidad todo el tema es analizado en profundidad en la obra “La Biblia del Plasma y LCD” y seguramente también hablaremos de él en próximas ediciones. Este que nos ocupa hoy sólo se refiere a la ubicación de una falla por los modos service o el “modo cliente”. ✪
MONTAJE
Osciloscopio por USB de 40MHz Quinta Parte:
Herramientas para La Elección del Programa A partir de este artículo, comenzamos a des cribir cómo es el programa que va a manejar nuestro osciloscopio, es decir, qué tipo de algoritmos generamos para el desarrollo del firmeware y qué herramientas empleamos para la programación del microcontrolador. Recuerde que si Ud. desea obtener el manual completo de desarrollo y construcción del Osciloscopio, puede bajarlo de nuestra web con la clave “oscusb”.
Por: Pablo Hoffman y Martín Szmulewicz http://www.pablohoffman.com
Introducción Una vez seleccionada la arquitectura hay que analizar cómo es que ésta se programa, es decir, cóomo se carga el firmeware dentro del PIC. Al tratarse de un PIC, normalmente se utilizaría el PICSTART Plus, de Microchip. Sin embargo, el modelo que hemos seleccionado es el único que no funciona con este programador. Asimismo, una ventaja que teníamos si este programador nos sirviese, es que tendríamos uno disponible a nuestro alcance, sin la necesidad de comprar uno. El programador ICD2 (In Circuit Debugger) nos permite la programación del PIC, pero adicionalmente permite depurar el programa directamente dentro del microprocesador. De esta forma no se trabaja sobre
una simulación de cómo podría funcionar el sistema, sino que efectivamente se trabaja en tiempo real sobre el sistema real. Hemos elegido el Easy ICD2 (figura 1), el cual es un ICD2 completamente compatible y similar al fabricado por Microchip, pero a un costo mucho menor. Como se puede observar, el dispositivo consta de dos partes. La primera y principal es la que provee la interfaz hacia el PC, permitiendo la comunicación y programación. La segunda placa es simplemente una interfaz de conexión con el PIC. Esto permite, tal cual luego hemos hecho, realizar la conexión y programación directamente sobre nuestra placa de desarrollo, sin tener que extraer el PIC y colocarlo en el zócalo de programación. Es decir, realizando las
conexiones pertinentes, se puede conectar directamente el programador a nuestro circuito y programar y depurar directamente allí. Esta es la razón principal por la cual hemos escogido esta herramienta. Las principales características son: Interfaz, S-232 para conexión al PC. Depurado en tiempo real. Firmware actualizable desde el PC. LEDs indicadores de diagnóstico (Power, Busy, Error). Depurado con detenciones pro gramadas y monitoreo de variables. A partir de ahora comenzaremos a describir los temas relacionados con la implementación del firmware, es decir, el programa que corre en el
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Montaje
Figura 1
microprocesador y controla el funcionamiento de la placa. Incluye información sobre la estructura del código y detalles particulares de la implementación.
Herramientas de Trabajo El firmware es el programa que corre internamente en el PIC y sirve para controlar el osciloscopio. Fue escrito enteramente en C utilizando el Microchip MPLAB C18, un compilador de C provisto por el mismo fabricante del PIC que soporta el estándar de C ANSI ‘89 y que viene pensado para trabajar de forma conjunta con el MPLAB IDE, que es el entorno de desarrollo de Microchip. A través del mismo MPLAB IDE (figura 2) es se realiza la programación, simulación, y depuración paso a paso (por hardware) del PIC. Una característica destacable del MPLAB C18 es la posibilidad de generar binarios optimizados (tanto en espacio, como cantidad de instrucciones) para PICs de la familia PIC18F (por ejemplo, nuestro PIC18F4550) utilizando las instrucciones extendidas provistas por dicha arquitectura. El MPLAB C18 está disponible para bajar gratuitamente de la página de Microchip (ver link en referencias). Sin embargo, la versión gratuita (llamada versión
estudiantil) tiene una duración de 60 días. A partir de esos 60 días, el programa seguirá funcionando pero sin las optimizaciones antes mencionadas, por lo cual el compilador generará binarios que seguirán funcionando pero ocuparán más espacio (al no estar optimizados) y utilizarán más instrucciones para realizar el mismo trabajo. Clase de Dispositivo El estándar USB contempla varias clases de dispositivos para funcionalidades encontradas comúnmente en los dispositivos. Por ejemplo, existe una clase para las cámaras digitales, otra para los escaners, otra para las impresoras, etc. Las clases de dispositivos fueron inventadas para mejorar la interoperabilidad de los dispositivos. Así, cualquier sistema operativo que tenga un driver para trabajar con cámaras digitales puede leer fotos de la
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cámara digital que esté diseñada para cumplir las especificaciones de dicha clase de dispositivos. Por más información, ver el capítulo sobre USB. En particular, para nuestro osciloscopio optamos por usar la clase de dispositivo CDC (Communication Device Class) que básicamente emula una conexión serie sobre el puerto USB. La razón por la cual optamos esta clase fue que el mecanismo de una conexión serie nos pareció un enfoque simple y efectivo para intercambiar simultáneamente información de control y datos. Además, al no haber ninguna clase prevista para un osciloscopio USB, una comunicación serie es el método más directo de implementar un driver propio puesto que solo basta con enviar y recibir cadenas de caracteres. En conclusión, escogimos la clase CDC por su sencillez y flexibilidad.
Firmeware CDC La comunicación USB se realiza mediante la ayuda del firmware CDC, un framework que brinda Microchip para poder establecer una comunicación (a través del puerto USB) de forma simplificada. El firmware CDC encapsula varias funciones ocultando toda la complejidad necesaria para la comunicación USB de forma de proveer una comunicación serie tradicional entre el PIC y la PC. También se encarga automáticamente de establecer la conexión con el host controlador USB y negociar la comunicación, el consumo de potencia, etc. Existen diferentes firmwares previstos para otras funcionalidades, Figura 2 como por ejemplo el de
Herramientas para la Elección del Programa realiza utilizando los contadores para controlar las memorias, por lo cual es posible alcanzar velocidades de hasta 40MHz, que es la velocidad máxima de funcionamiento del conversor analógico-digital. En este modo tenemos dos limitantes: Por arriba, el factor limitante es la velocidad máxima de trabajo del con versor conversor AD, puesto que los contadores y las memorias pueden trabajar a velocidades aún mayores. Por abajo, la limitante es el tama ño de la memoria, puesto que el pro ceso de adquisición se ejecuta siem pre a la velocidad del oscilador (en nuestro caso 8MHz) por lo cual la fre cuencia mínima a muestrear (si tomamos como requisito capturar al menos 4 ciclos de la señal) sería: f = fs / 65536 muestras / 3 ciclos, lo cual en nuestro caso (fs = 8MHz) da cerca de un 1kHz.
Figura 3
almacenamiento masivo (Mass Storage) para hacer un lector de tarjetas o el de dispositivos de interacción humana (Human Interface Device o HID) pensado para hacer un mouse o similar. Improvee también un firmware más abierto para realizar una comunicación más avanzada. Algunas de las características del firmware CDC son las siguientes: * Tasa de transferencia máxima de 80 kbytes/s * Las librerías compiladas ocupan un tamaño relativamente chico (4 Kb) * Resuelve toda la comunicación en software (no requiere de ningún hardware extra especial) * El flujo de datos es manejado enteramente por el protocolo USB (no es necesario usar control de flujo por software ni hardware) * Negocia la potencia a usar por
Sin embargo, en este modo de captura no se tiene ningún control sobre las memorias durante el proceel dispositivo USB, conectándose pri - so de captura: el PIC simplemente mero a baja potencia (50 mA) y luego dispara los contadores y queda solicitando más, como lo exige el esperando a ser interrumpido por los contadores una vez que finaliza el estándar USB proceso de captura y las memorias están llenas. Modos de Captura de Datos En este modo de captura la señal Debido a la naturaleza de los diversos integrados que componen el se muestrea en “ventanas”, por lo osciloscopio fue necesario incorporar cual solo sirve para señales periódien el firmware tres modos de funcio- cas. Estos son los pasos seguidos namiento diferentes para poder por el PIC para ejecutar una captura cubrir todo el rango de frecuencias a alta velocidad: en la etapa de adquisición. En el dia1) pre-setean los contadores a grama de la figura 3 se puede observar un bosquejo del funcionamiento cero. 2) Se libera el bus de datos. de cada uno de estos modos, y a 3) Se setean los contadores para continuación se explican detalladamente estos modos de funciona- que cuenten hacia adelante miento junto con las limitantes para (UPDN=1). 4) Se selecciona el clock rápido cada caso. en el bloque de control de memoria (CKSEL=0). Captura a Alta Velocidad 5) Se habilita escritura del ADC (comando AQHI) La captura a alta velocidad se en el bus (ADCOE=0).
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Montaje 6) Se habilita escritura de memo ria (WR=0). 7) Se activan contadores (CKEN=0). 8) Se espera a ser interrumpido por el segundo contador lleno. 9) Se transfieren los datos alma cenados en la memoria por el puerto USB. Interrupción por Contador Lleno Como se mencionó anteriormente, en el modo de captura a alta velocidad el PIC dispara ellos contadores y éstos se encargan de direccionar la memoria mientras los conversores AD colocan los valores digitalizados en los pines de datos de la memoria. Debido a que el PIC, una vez que dispara los contadores, pierde el control sobre ellos se precisa un mecanismo para poder detener el proceso de captura. Para ello se ha conectado la pata TC del contador alto al PIC, de forma de que interrumpa al PIC cuando el contador se llene. La pata TC del contador, como puede observarse en la hoja de datos, vale cero únicamente cuando la salida del contador es 11111111, por lo cual se ha configurado el PIC para ser interrumpido por nivel en el pin donde se ha conectado el TC del contador. No cualquier pin del PIC puede ser utilizado para interrumpirlo. En particular, solo los pines RBx son capaces de brindar esa funcionalidad, por lo cual hubo que utilizar uno de éstos. Al ser interrumpido, el PIC procede inmediatamente a deshabilitar los contadores para evitar que se sobreescriban la mayor cantidad de valores (puesto que los contadores se resetean y la memoria se empieza a escribir a partir de la posición 0). Otra forma de atacar este problema podría haber sido conectar la pata TC directamente a la pin que habilita los contadores de manera que al activarse TC automáticamente se deshabiliten los contadores. Esta solución efectivamente impediría que
ningún valor de la memoria se sobreescribiese. Sin embargo, dado la gran cantidad de valores los pocos que resultan sobreescritos no afectan en absoluto para fines prácticos. Sin embargo, éste mecanismo de detención por hardware resulta de mayor utilidad si se desea implementar un trigger por hardware, ya que en este caso las primeras muestras son muy relevantes. Captura a Media Velocidad (comando AQME) La captura a media velocidad se realiza controlando la escritura a memoria desde el PIC. En este modo también se capturan ventanas de la señal, para luego transferir los datos por el puerto USB, en una etapa posterior. En este caso tenemos una limitante superior que es la velocidad de procesamiento del PIC. Este valor puede calcular exactamente partiendo de las instrucciones que son ejecutadas entre dos capturas consecutivas del PIC, y utilizando la cartilla de instrucciones del PIC donde viene especificada la duración de cada una. También sabemos que el PIC trabaja siempre a 12 MIPS, por lo cual es un calculo tedioso pero no presenta ninguna complicación. En nuestro caso, el código está escrito en C por lo cual habría que estudiar el código assembler generado por el compilar C18. De todas formas, encontramos de forma empírica que dicha limitante rondaba en los 6kHz (tomando como requisito la captura de 4 ciclos de reloj). Supongamos que se solicita una captura de media velocidad de N muestras. Los pasos seguidos por el PIC para realizar dicha captura son los siguientes: 1) acq_sample = N 2) Se presetean los contadores a cero. 3) Se libera el bus de datos. 4) e selecciona el clock lento en el
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bloque de control de memoria (CKSEL=1). 5) Se habilita la escritura del ADC en el bus (ADCOE=0). 6) Se habilita escritura de memo ria (WR=0). 7) Se ejecuta un tick en el conta dor bajo (CKLO = 0, CKLO = 1, CKLO = 0). 8) acq_sample = acq_sample - 1 9) Si acq_sample > 0 entonces se va al paso 7, sino se sigue de largo. 10) Se transfieren los datos alma cenados en la memoria (hasta la posición N) por el puerto USB. NOTA: Debido a que el conversor AD trabaja a una frecuencia mínima de 5kHz Captura a Baja Velocidad (comando AQLO) Si bien la captura a media velocidad no tiene una frecuencia mínima definida, es de especial interés tener un mecanismo de captura en “tiempo real” para señales de muy baja frecuencia, y es por ello que existe el modo de captura a baja velocidad. A diferencia de los 2 modos anteriores, la captura a baja velocidad captura y transfiere los datos directamente por el puerto USB, sin pasar por la memoria. Esta captura en tiempo real (es decir, sin usar ventanas) permite ver una captura continua de señales de baja frecuencia. La limitante en este caso es la velocidad de transferencia por el puerto USB junto con la velocidad de procesamiento del PIC para llevar a cabo todas las tareas. El resultado empírico nos da una frecuencia máximo de trabajo de 4Hz. La captura a baja velocidad permite dibujar la señal en pantalla en el momento que se está capturando lo cual brinda una funcionalidad análoga a las provistas por los osciloscopios tradicionales. Dado su naturaleza, este modo de captura es invocado de forma diferente que el resto. En este caso la
Herramientas para la Elección del Programa captura se “inicia” ejecutando el comando AQLO y continua indefinidamente (transfiriendo datos por el puerto USB) hasta que es detenido con el comando STOP. Este es un bosquejo de los pasos a seguir para realizar esta captura: 1) Se presetean los contadores a cero. 2) Se libera el bus de datos. 3) Se setea el PIC para que lea del BUS de datos. 4) Se habilita la escritura del ADC en el bus de datos (ADCOE=0). 5) Se lee el bus de datos y se almacena su contenido en un buffer. 6) Se transfiere el valor del buffer por el puerto USB. 7) Se espera una cantidad de tiempo determinada por el parámetro pasado al comando AQLO. 8) Se vuelve al paso 5, a menos que se haya recibido un comando STOP. Modos de Captura Según la Frecuencia de Trabajo En la tabla 1 se presenta un resumen de todos los modos de captura junto con sus respectivas frecuencias de trabajo, como así también las limitantes para cada caso. La selección del modo captura depende de la frecuencia que se desea observar, y por consiguiente es responsabilidad de la aplicación que controla el osciloscopio solicitar el modo adecuado de captura para la frecuencia deseada. Divisor Horizontal (HDIV) El funcionamiento de los modos de captura mencionados anteriormente puede ser afectado ligeramente utilizando el divisor horizontal.
Este divisor es configurado a través del comando HDIV (ver Protocolo de comunicación) y es el que permite cubrir todo el rango de frecuencia. El efecto del parámetro HDIV es el de retrasar el tiempo entre dos muestras. En todos los casos, HDIV=0 indica que no habrá ningun retraso y por lo tanto es la captura más rápida a ese modo de trabajo. Este se aplica de forma diferente según el modo de captura, a saber:
voltaje a utilizar en la etapa de entra da del canal 1. VDV2 - selecciona la escala de voltaje a utilizar en la etapa de entra da del canal 2.
Resumen de las Funciones del Firmeware
El firmware está compuesto por varias funciones que interactúan entre si para hacer posible su funcio* En la captura a alta velocidad se namiento. A continuación se listas utiliza para leer la memoria: la memo - estas junto con una descripción de la ria es leída salteando HDIV posicio - tarea que desempeñan. nes entre cada lectura. Por ejemplo, para HDIV=5 se leerán (y transferi Funciones de inicialización rán) las muestras grabadas en las InitializePorts(): inicializa todos direcciones: 0, 5, 10, 15, etc. los pines del PIC para su correcto * En la captura a media velocidad funcionamiento con el osciloscopio. el parámetro HDIV es utilizado tam ResetParams(): resetea los parábién par a leer la memoria, de análo - metros de configuración del osciloscoga a la captura de alta velocidad. pio (escala vertical, modo dual, modo * En la captura a baja velocidad el binario, etc) a su valor por defecto (ver parámetro HDIV es utilizado para protocolo de comunicación). generar una demora arbitraria entre BusFree(): libera el bus de datos, dos transferencias consecutivas de colocando todos los dispositivos datos, lo cual resulta en un muestreo conectados a él en modo lectura. a más baja velocidad. Funciones de selección y con Otros Parámetros de captura figuración de canales Además del parámetro HDIV SetChan(unsigned int chan, existen otros parámetros que afectan BOOL write): activa el canal especifilas rutinas de adquisición de datos. cado en el parámetro chan y lo pone Ellos son: en modo lectura (si write es FALSE) o en modo escritura (si write es TRUE). CHAN - selecciona el canal a SetVdiv(unsigned int can, unsigmuestrear. ned int vdiv): selecciona la división de DUAL - habilita el muestreo de voltaje a usar en el canal especificaambos canales. do. CHOP - selecciona como serán muestreados ambos canales (solo Funciones de comunicación para modo DUAL). por puerto USB VDV1 - selecciona la escala de SendResp(unsigned int code): envía una respuesta sin datos por el puerto USB siguiendo el protocolo dde comunicación. code es el código de respuesta a enviar (ver protocolo de comunicación). SendRespData(char* data): envía respuesta OK e inmediatamente los datos pasados por el parámetro data,
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Montaje siguiendo el protocolo de comunicación. SendRespLen(unsigned int code, unsigned int len): similar a SendResp, pero en este caso también el largo de los datos en la respuesta. SendSample(byte data): envía el valor de una muestra capturada (pasada en el parámetro data) siguiendo el protocolo de comunicación. El envío se realiza en formato binario o ASCII según como esté configurado el modo binario. SendData(): utiliza SendSample para transferir todo el contenido de la memoria. El límite de muestras a enviar viene dada por el parámetro del comando que solicitó la captura. El comportamiento de esta función también depende del modo de funcionamiento DUAL/ALT/CHOP. Funciones de lectura y ejecu ción comandos CmdGet(): recibe, parsea y reconoce un comando recibido por el puerto USB, siguiendo el protocolo de comunicación. CmdRun(): ejecuta el comando
antes recibido por CmdGet, devolviendo respuestas de error cuando corresponda (comando desconocido, respuesta fuera de rango, etc). DoAQHI(): es llamada desde la rutina de interrupción disparada luego de finalizada la captura a alta velocidad. Se encarga de transferir los datos capturados (usando SendRespLen y SendData) DoAQME(): ejecuta la captura de datos a media velocidad, siguiendo el procedimiento indicado arriba en Modos de captura, y tomando en cuenta los parámetros de configuración del osciloscopio (modo dual, chop, etc). DoAQLO(): ejecuta la captura de datos a baja velocidad, siguiendo el procedimiento indicado arriba en Modos de captura, y tomando en cuenta los parámetros de configuración del osciloscopio (modo dual, chop, etc) DoWRLO(): ejecuta el comando WRLO (función de depuración utilizada para escribir la memoria a baja velocidad). DoWRHI(): ejecuta el comando WRHI (función de depuración utili-
zada para escribir la memoria a alta velocidad). DoDUMP(): ejecuta el comando DUMP que vuelca el contenido de la memoria. Por tratarse de un comando de depuración, no utiliza la función SendData para enviar los datos sino que implementa el envío de datos de forma completamente independiente. DoSTOP(): ejecuta el comando STOP que detiene todo comando de captura en curso. Funciones de manejo del con tador CntPreset(int cnt_pres): presetea los contadores al valor pasado por el parámetro cnt_pres. CntTick(): realiza un tick en el reloj del contador bajo, haciéndolo incrementarse. CntStep(): ejecuta repetidamente la función CntTick según el valor actual del parámetro de configuración del osciloscopio HDIV. En el próximo artículo analizaremos el firmeware, comenzando con rutinas de interrupción. ✪
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MICROCONTROLADORES Sugerencias para el Uso de los Módulos Capture y Compare en los Microcontroladores de 8 Pines de Microchip (parte 2) Como venimos diciendo desde ediciones anteriores, los "8pin Flash microcontrollers (MCU)" (PICs de 8 patas) son usa dos en un amplio rango de productos cotidianos, desde cepillos de dientes y secadores de pelo, hasta productos industriales y de medicina. Los módulos "Capture", "Compare" y “PWM (CCP)” que son encontrados en muchos de los microcontroladores de Microchip son usados princi palmente para medir y controlar señales de pulsos basados en tiempo. Los módulos ECCP y CCP son capaces de hacer una amplia variedad de tareas. En este artículo continuamos describiendo algunas de las guías básicas de cómo llevar adelante estos módulos en cada modo y también dar suge rencias para aplicaciones prácticas. Como comentario, si desea obtener los consejos y suge rencias publicados en ediciones anteriores, puede descargarlas desde nuestra web, con los datos brindados en el presente documento. Traducción y Adaptación de Luis Horacio Rodríguez de “PIC Microcontroller Power Managed Tips‘n Tricks” Medición de Revoluciones por Minuto Utilizando un Codificador Las "Revoluciones por Minuto "(RPM), o cuan rápido gira algo, puede ser sensado de varias maneras. Dos de los sensores más comunes usados para determinar RPM son los encoders (codificadores) ópticos y los sensores de efecto Hall (Hall effect). Los encoders ópticos detectan la presencia de luz a través de una rueda ranurada montada sobre un eje giratorio (figura 6). A medida que gira el eje, las ranuras de
la rueda pasan por el ojo del encoder óptico. Comúnmente, una fuente infrarroja situada del otro lado de la rueda emite luz que es recibida por el encoder óptico a través de las ranuras. Los sensores de "Hall effect" trabajan sensando la posición de los imanes de un motor eléctrico, o sensando un imán permanente montado en un objeto giratorio, figura 7. Estos sensores entregan uno o más pulsos por revolución (dependiendo del sensor). En las figura 8 y 9, la señal está
en alto cuando la luz está pasando por medio de la ranura de la rueda del encoder y llegando al sensor óptico. En el caso del sensor "Hall effect", el estado alto corresponde al tiempo que el imán esté frente al sensor. Las figuras muestran la diferen-
Figura 7
Figura 9
Figura 6
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Figura 8
Sugerencias para el Uso de Módulos Capture y Compare en PICs de 8 Patas
Figura 2
cia de las formas de onda para distintos RPMs. Note que a medida que el RPM incrementa, el periodo (T) y el ancho de pulso (W) disminuyen. Ambos son proporcionales a las RPM. Sin embargo, como el período es el mayor de los intervalos, es una buena práctica medir el período de manera que las RPM leídas por el sensor tengan la mejor precisión. Ya explicamos como medir un período (vea la edición anterior o descargue el manual completo desde nuestra web: www.webelectronica. com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave “pic8p”). La técnica para medir períodos utilizando promedios explicada en el Tip “Medir el período de un Onda cuadrada con Promedios”, según lo visto en la figura 2 de la edición anterior (que repetimos para mejor comprensión), es útil para la medición de revoluciones por minuto elevadas.
pueden configurar fácilmente para medir el período de una señal analógica. La figura 10 muestra un ejemplo usando los periféricos del PIC16F684. R3 y R4 fijan el umbral para el comparador. Cuando la entrada analógica alcanza ese tensión umbral, Vout cambia de estado bajo a estado alto (LOW a HIGH). R1 y R2 proveen histéresis para asegurarse que cambios leves en la entrada no provoquen ruido (Ritter) en el circuito. La Figura 11 muestra el efecto de histéresis en la entrada. Mire específicamente a qué valor de Vsense la entrada analógica alcanza la tensión de umbral. El módulo CPP, configurado como modo "Capture", puede medir el tiempo entre los flancos ascendentes de la salida del comparador (Vout). Este es el período de la entrada analógica, siempre y cuando la señal analógica llegue al VTR cada periodo En el modo "Compare", el valor del registro de 16-bit se compara constantemente con el del TMR1. Cuando coinciden el pin CCPx:
La acción del pin se determina mediante los bits de control; bits CCPxM3 : CCPxM0 (CCPxCON<3:0>). Cuando ocurre una coincidencia se genera una interrupción CCP. Configurando el Modo Special Event Trigger Normalmente, el Timer1 no es limpiado durante una interrupción CCP cuando el módulo CPP no es configurado en el modo "Compare". La única excepción es cuando el módulo CPP es configurado en el modo "Special Event Trigger". En este modo, cuando el Timer1 y el CCPRX son iguales, se genera la interrupción CCPx, el Timer1 se limpia, y comienza la conversión A/D (si el A/D esta habilitado). ¿“Por qué usar el modo "Compare"?” El modo "Compare" trabaja como si fuese un cronómetro o cuenta regresiva. En este caso, se carga un valor de tiempo predeterminado y comienza la cuenta regresiva desde ese momento hasta que se alcance el cero. El modo "Compare" trabaja de la misma manera excepto en un aspecto; cuenta desde cero hasta el valor
Figura 11
Medición del Período de una señal Analógica Los microcontroladores que tengan módulos comparadores analógicos (Analog Comparator on-board), sumado al módulo CCP (o ECCP), se
o Pasa a alto o Pasa a bajo o Permanece sin cambios, o o Alterna basado en la configuración del módulo.
Figura 10
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Microcontroladores predeterminado. Este módulo es útil para generar acciones específicas en tiempos precisos. Un timer o temporizador se puede usar para llevar a cabo la misma función. Sin embargo, implica estar cargando el valor reiteradamente. El modo "Compare" también tiene el beneficio de alterar automáticamente el estado del pin CCPx dependiendo del tipo de configuración optada.
Interrupciones Periódicas Generar interrupciones periódicamente es una técnica muy útil implementada en varias aplicaciones. Esta técnica le permite al "loop" principal correr continuamente y después, en intervalos periódicos, saltar a la rutina de interrupción para ejecutar tareas especificas (como ejemplo: leer el A/D). Normalmente, una interrupción mediante el "overflow" del timer es adecuado para generar interrupciones periódicas. Sin embargo, algunas veces es necesario interrumpir en intervalos que no pueden ser conseguidos por el "overflow" de un timer.
El CCP configurado en modo "Compare" hace que esto sea posible. Problema de ejemplo: Un PIC16F684 corriendo con su oscilador interno de 8MHz necesita ser configurado de manera que refresca un LCD cinco veces por segundo. Se debe hacer lo siguiente: Paso 1: Determinar un prescales del Timer1 que permita un "overflow" mayor que 0.2 segundos. Sabemos que estamos trabajando con un oscilador de 8MHz, por lo tanto, el tiempo mínimo de cuenta del Timer1. a) El "overflow" del Timer1 es: Tosc*4*65536* prescaler b) Para un prescaler de 1:1, el "overflow" del Timer1 es de 32.8 ms. c) Un prescaler de 8 va a causar un "overflow" a un tiempo mayor que 0.2 segundos. 8 x 32.8 ms = 0.25s
CCP debe ser configurado en el modo “generate software interruptonmatch only”(i.e., CCP1CON = b'00001010'). El Timer 1 se debe limpiar manualmente durante la interrupción del CCP.
Generando Formatos de Modulación El módulo CCP, configurado en modo "Compare", puede ser usado para generar una variedad de formatos de modulación. La figuras 12 a 15 muestran 4 formatos de modulaciones comunes: a) Modulación por ancho de pulso (figura 12). b) Modulación por onversión (Manchester, figura 13).
Paso 2: Calcular CCPR1 (CCPR1L y CCPR1H) para acortar el "time-out" a exactamente 0.2 segundos. a) CCPR1 = Interval Time / (TOSC*4*prescaler) = 0.2/(125 ns*4*8) = 5000 = 0xC350 b) Entonces, CCPR1L = 0x50, y CCPR1H = 0xC3
Figura 12
Paso 3: Configurar CCP1CON. El módulo CCP debe ser configurado en modo "Trigger Special Event". Este modo genera una interrupción cuando el Timer1 iguala al valor especificado en CCPR1L. Para este modo, es limpiado automáticamente CCP1CON = 'b00001011'. Nota: El modo "Trigger Special Event" también comienza la conversión A/D si el A/D está habilitado. Si no se desea esta función, el módulo
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Figura 13
Sugerencias para el Uso de Módulos Capture y Compare en PICs de 8 Patas c) Modulación por posición de pulso (figura 14). d) Modulación por ancho variable de pulso (figura 15). Las figuras muestran como son un '0' lógico o un '1' lógico para cada modulación. Una transmisión comúnmente se asemeja a una transmisión serie que consiste en un bit de Start, seguido de 8 bits de datos y un bit de Stop. TE es el elemento básico de tiempo de cada modulación y va a cambiar basado en la tasa de baudios deseada. Se puede usar el modo "Trigger Special Event" para generar TE (elemento de tiempo básico). Cuando se genera la interrupción CCPx, el código en el ISR implementa el formato de la modulación deseada (pueden usarse otros formatos adicionales).
Cómo Generar Interrupciones Periódicas con RTOS Los "Real Time Operating Systems" (RTOS) requieren una interrupción periódica para operar. Esta interrupción, o "tick rate", es la base del sistema empleado por los RTOS. Por ejemplo, si se usa un tick de 2ms, el RTOS va a ejecutar tareas en los múltiplos de 2ms. Un RTOS tambien asigna prioridades a cada tarea, asegurándose que las tareas más críticas sean eje-
Figura 14
cutadas primero. La tabla 1 muestran un ejemplo de una lista de tareas, la prioridad de cada una y el intervalo de tiempo en el cual deben ser ejecutadas. Las técnicas descriptas en el Tip “Interrupciones Periódicas” pueden ser usadas para generar una interrupción periódica de 2ms usando el módulo CPP en modo "Compare". Nota: Para más información de RTOSs y su uso, puede consultar la Nota de Application AN777 de Microchip: "Multitasking on the PIC16F877 with the Salvo™ RTOS. Tarea Read ADC Input 1 Read ADC Input 2 Update LCD Update LED Array Read Switch Dump Data to Serial Port
Figura 15
En la próxima edición continuaremos con este tema, describiendo ejemplos concretos para uso en la generación de señales de diferente tipo, muy útiles en tareas de modulación de señales digitales. Reiteramos que, si desea descargar gratuítamente el manual completo de sugerencias y aplicaciones para PICs de 8 terminales, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “pic8p”. ✪ Intervalo
Prioridad
20 ms 60 ms 24 ms 36 ms 10 ms 240 ms
2 1 2 3 1 1
Tabla 1: Lista de tareas y prioridades
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MONTAJE
Medidor de Potencia Láser Presentamos el circuito de un simple pero eficaz medidor de poten cia laser, ideal para verificar el funcionamiento de pick-ups ópticos, controles remoto, optoacopladores y todo circuito que emite luz en el espectro de emisión de señales laser e infrarrojas. El circuito surge de una selección de proyectos publicados anteriormente en coproducción con la revista Electrónica y Servicio.
Selección de Electrónica y Servicio, publicado en Tomo Instrumental Electrónico
E
n el análisis de un reproductor de CDs, resalta la importancia del lector óptico en la estructura del reproductor de discos compactos. También desde el punto de vista del servicio este componente es fundamental, ya que suele ser el más costoso de los que emplea este aparato; al mismo tiempo es una de las piezas que más problemas presenta, con fallas que van desde sistemas en los que sólo algunos discos no se repro-
ducen hasta equipos totalmente inoperantes. ¿No existe un método para medir directamente la potencia de la luz emitida por el diodo láser? Sí existe, es un aparato que permite medir directamente la potencia del haz láser generado (figura 1) pero dicho instrumento resulta extremadamente difícil de conseguir, y además es muy costoso (más de 100
Fig. 1
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dólares). Si está a su alcance, adquiéralo; pero considerando que por ese precio casi podemos comprar, por ejemplo, un osciloscopio básico para el taller, es lógico que pocos se animen a hacerlo. Circuito Medidor de la Potencia del Haz Láser Por tal motivo, recomendamos un pequeño circuito que cumple la
Figura 2
Medidor de Potencia Láser Lista de Materiales LDR1 - Fotorresistencia de 2M R1 - 120k R2 - 27k R3 - 470 ó 560 RV1 - Pre set de 25k D1 - 1N4148 - Diodo de uso general Q1 - BC548C - Transistor NPN Varios: Conector para batería de 9V, placa de circuito impreso, cables para conexión, tubo termocontraíble, estaño, gabinete, etc. misma función de ese instrumento (figura 2). Si lo sabe utilizar adecuadamente, le permitirá hacer una medición muy precisa de la potencia generada por el diodo láser, con auxilio de un elemento que no puede faltar en ningún centro de servicio electrónico: el multímetro digital; éste no es, sin embargo, indispensable, pues también basta con uno de tipo analógico capaz de medir corri-
Figura 3
entes del orden de los 10mA y que usted domine perfectamente la lectura de sus escalas; pero siempre tenga en cuenta que debido a la proliferación de los instrumentos digitales, a su bajo margen de error y a su alta precisión, resulta más conveniente el uso de un multímetro digital. En la figura 3 se aprecia el diagrama esquemático del circuito que nos permitirá medir la potencia real de emisión del diodo láser en un momento determinado. Observe que se trata tan sólo de un transistor
Figura 4
rodeado de algunas resistencias, y de una fotorresistencia que hará las veces de captador de la luz emitida por la lente de enfoque. Ahora veamos cuáles son los componentes que se requieren:
Figura 5
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Montaje la prueba, utilizando un reproductor de CD nuevo). Ello implica que cuando ajuste la corriente de excitación del diodo láser, en vez de medir indirectamente la corriente, sólo tendrá que colocar el circuito que acaba de armarse y ajustar el preset del OPU hasta que en el amperímetro se marque una corriente de entre 6,5 y 7mA; lo ideal es que marque exactamente 6,8mA, pero el rango indicado garantiza una buena reproducción (figura 5). Figura 6
Conclusiones El principio de operación de este circuito es en realidad muy sencillo. Puede ver que el transistor Q1 se halla en una configuración en la que, dependiendo de la cantidad de corriente que llegue a su base a través del divisor formado por la suma de R1, RV1 y LDR1 y la resistencia R2, hará que una corriente proporcional circule por R3, D1 y el multímetro en su modalidad de medidor de corriente (en la escala de 10mA). Ahora bien, es normal que cuando la fotoresistencia LDR1 se encuentre completamente a oscuras, tenga una resistencia de 2MΩ; esto significa que la corriente que llega a la base del transistor es extremadamente pequeña (casi despreciable). En consecuencia, la corriente que circule por R3 y por el medidor de corriente será tan pequeña que la escala casi no se moverá. Cuando a la fotoresistencia llega una cierta cantidad de luz, su resistencia interna disminuye; esto indica que más corriente llegará a la base de Q1, y que por lo tanto la co-rriente medida en su colector comenzará a subir; a su vez, esto implica que cuando la corriente sea lo suficientemente alta, el LED se encenderá y el multímetro presentará un valor susceptible de ser medido. O sea que dependiendo de la intensidad luminosa que llegue a LDR1, el valor de medición leído en el colector de Q1 subirá o bajará. Si
ahora ajustamos el valor de RV1, de modo que al medirlo junto con R1 la resistencia combinada sea de aproximadamente 133.3kΩ, lograremos que este pequeño circuito quede calibrado para utilizarse en la medición de la potencia de láser en un lector óptico. Para hacer esta medición se recomienda colocar un tramo de termofit alrededor de LDR1 (figura 4), de modo que se forme una especie de campana que bloquee el paso de toda luz ajena a la que proviene del lector óptico. Será suficiente, entonces, con poner a funcionar el reproductor de discos compactos, y “engañarlo” para que se coloque en modo focus search -o búsqueda de enfoque, como ya dijimos en otro capítulo- y cuando esto suceda, sólo habrá que colocar la campana con el foto-detector justo frente a la lente de enfoque, para que tengamos en nuestro multímetro una lectura de corriente.
Otras Consideraciones Pruebas realizadas en diversas marcas y modelos de reproductores de CDs, han demostrado que casi todos los fabricantes utilizan una potencia de lectura estándar; con ésta, el medidor marca 6,8mA cuando RV1 se encuentra perfectamente calibrado (usted mismo puede hacer
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Como ha podido ver, el ensamblado de este circuito es una tarea muy sencilla y de bajo costo; con él, usted tiene a mano un valioso auxiliar para la reparación de reproductores de discos compactos; además, si usted cortocircuita las terminales a las que se conecta el multímetro, este circuito puede servirle también para comprobar la emisión luminosa de los controles remotos infrarrojos, los cuales a veces son un poco difíciles de probar (figura 6). Le recomendamos que no emplee baterías normales de carbón-zinc para alimentar este circuito, ya que hemos descubierto que el voltaje de las mismas es poco estable. Aunque cuesta un poco más, es preferible utilizar una pila del tipo alcalina; ésta ofrece mucho tiempo de vida, y un voltaje sumamente estable durante toda la operación. Como acaba de darse cuenta, sólo se necesita un poco de ingenio y de trabajo manual para no tener que comprar el costoso instrumento de medición al que ya hicimos referencia. De esta manera, cada centro de servicio contará con una forma fácil y rápida de determinar si un lector óptico está funcionando adecuadamente en su etapa de emisión láser. Construya ahora mismo este proyecto, y verá qué pronto le encuentra múltiples aplicaciones. ✪
SERVICE
En el artículo anterior definimos qué es una fuente a “inverter” para automóviles y presenta mos a su principal protagonista, el circuito inte grado CI 3524. En esta nota explicaremos cómo se usa nuestro “inverter” para que genere que 24V y hasta 36V de corriente continua, partiendo de la tensión de batería de 12V de nuestro auto. AUTOR: ING. ALBERTO H. PICERNO
[email protected] [email protected] www.picerno.com.ar
Introducción Nuestra serie tiene información para todos los gustos. Algunos lectores prefieren solo datos que le permitan armar dispositivos a ciegas; lo armo y lo uso, sería el deseo. Otros prefieren los proyectos con todo detalle para poder armarlo tal cual lo damos, o para poder modificarlo y adaptarlo a otras funciones similares. Algunos son locos por las simulaciones y otros las desprecian olímpicamente y jamás se tomaron el trabajo de instalar ningún simulador en su PC. Otros fabrican sus circuitos impresos y no arman prototipos en plaquetas universales. Ante tanta variedad de gustos mi idea es escribir artículos para todos los gustos y que cada uno tome los datos que le interesa. Si hago el artículo pensando en la posible tesis de un estudiante universitario sin experiencia, entonces estoy seguro que todos los demás lectores quedarán con-
formes y le sobrarán datos. Por lo tanto, si Ud. no entiende parte de la información no se preocupe, es por que está dirigida a otro tipo de lector. Esta introducción va dirigida a aquellos que se quejan porque cada tanto escribo un artículo teórico que no termina en un dispositivo práctico, como por ejemplo el articulo anterior. No se quejen, seguramente a Ud. no le interesa qué hay adentro de un integrado 3524, pero hay muchos estudiantes de ingeniería que la consideran una información vital para entender cómo funciona un moderno equipo electrónico. Yo sé que nadie va poder hacerle una microcirugía a un CI para repararlo, pero saber cómo funciona es importante para entender cómo se diseñan los componentes exteriores y cómo reparar el dispositivo completo. Pero les aseguro que en APAE tienen algunos procedimientos para realizarle microcirugía a híbridos de potencia para fuente, a los que se les desconec-
ta el transistor dañado mediante perforaciones y se le conecta uno por afuera. Mi consejo es que no desprecie nada de mis artículos, estúdielos completos porque el conocimiento es el mejor regalo que le podemos hacer. Yo se lo doy y es suyo de por vida. Una ves que esta guardado en su cerebro no hay humano que se lo pueda quitar y puede estar seguro que se va a capitalizar y poco a poco va a crecer hasta que un día descubra que sabe mucho de un tema, que antes ignoraba por completo. Y lo que sabe se lo va a enseñar a un amigo y así se hace la cadena del conocimiento. Todas los enfermedades sociales de este miserable mundo se arreglan con el mismo medicamento: conocimiento. En este articulo vamos a comenzar presentando el circuito del inverter y estudiando para qué sirve cada componente y cómo se fabrican los componentes especiales.
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Figura 1 - Circuito básico del inverter
Circuito del Inverter
resistiva, los bobinados tendrán una tensión de pico de 25V o de 36V aproximadamente. La disposición rectificadora, es de onda completa con punto medio con diodos ultra rápidos UF4007 cuya característica se puede observar en la figura 2. Se trata de un diodo super rápido de 1A que alcanza solo para los consumos menores a 2A. Ese valor implica una potencia de 64V 2A = 120W que alcanza para alimentar los dos amplificadores de poten-
cia, cómo se trata de un inversor con salida positiva y negativa de 24V a 36V x 50W para poder hacer una simulación para obtener una tensión de 32V, tal como mostramos en la figura 3. El resistor R1 se varió hasta obtener una corriente de casi un Amper por cada diodo (2A en total porque se turnan para trabajar) en donde se desprende que los diodos admiten la carga de ambos canales de audio. Porque el resistor colocado como carga
En la figura 1 se puede observar el circuito original propuesto por Guillermo Necco. Vamos a analizar este circuito comenzando por la salida. El secundario del transformador es de 2 x 24V o de 2 x 35V: la primer pregunta que me suelen hacer mis alumnos en este punto es si se trata de tensión eficaz o de pico o rectificada. La respuesta es que es la tensión de pico o la tensión eficaz, si los diodos fueran ideales de barrera cero, también seria la tensión rectificada. ¿Por qué? Porque la tensión en el bobinado es cuadrada y una forma de señal cuadrada tiene un factor de forma unitario es decir que los valores eficaz, medio y de pico son iguales. Como los diodos reales, tienen una barrera de 0,7V Figura 2 - Característica de los diodos rectificadores de salida y una pequeña caída
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Amplificadores de Audio Digitales (R1) soporta una potencia total de (64)2 x 47 = 90W. Dejamos para el lector la posibilidad de realizar paralelos de dos diodos en D1 a D4 para lograr una fuente que admita más consumo de carga porque como veremos a continuación el resto del circuito lo admite.
El Transformador Ahora nos queda analizar el transformador. Ya sabemos que Figura 3 - Simulación para ver la carga máxima que admiten los diodos se trata de un transformador de pulsos de aunque no forme una espira com- dos; luego use cinta de enmas50kHz. A esa frecuencia debe uti- pleta (se dice que todas las espi- carar, para realizar un suncho lizarse un adecuado ferrite. ras parciales se pueden cerrar por externo que mantenga los bobinaNormalmente se obtiene el núcleo el infinito, pero siempre se cierran. dos en su lugar y bien apretados toroidal de una fuente vieja de PC. Sin embargo es conveniente que contra el núcleo. En la figura 5 se Observe que tiene núcleos las espiran rodeen al núcleo apre- puede observar una fotografía del toroidales de dos tamaños. Elija tadamente). Tenga la precaución transformador sin terminar y en la los más grandes y si va a trabajar de no cambiar el sentido del bobi- figura 6 el transformador terminacon un solo inverter para los dos nado y considerar a cada sección do y presentado sobre la plaqueta amplificadores de audio le con- del bobinado como si fuera un de circuito impreso. viene apilar dos aros. Luego debe solo bobinado con derivación, Observe que cada vez que se bobinar el núcleo toroidal con aunque en realidad son dos bobi- hace un bobinado se lo ancla con alambre de cobre esmaltado de nados separados que luego se un trozo de cinta de papel para 0.30 mm de diámetro con la canti- unen. Haga el bobinado bien que quede bien apretado y luego dad de espiras indicadas en el cir- apretado contra el núcleo y saque se pasa a realizar otro. cuito, es decir 6 espiras en cada las patas por los lugares indica- Posteriormente se realiza el sunrama primaria y 22 en cada rama secundaria. Esto es para lograr 24V de CC de salida. Para otras tensiones se debe realizar una exploración del gráfico de la figura 4. Y una posterior verificación con la realidad. Como no es sencillo conseguir el alambre para bobinar en forma fraccionada, se puede utilizar una alternativa que es utilizar cable sacado de un trozo de par telefónico aislado en plástico. Recuerde que lo que se cuenta como espira es cada vez que el alambre entra en el núcleo
Figura 4 - Gráfico de cantidad de espiras en función
de la tensión de salida
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Service
Figura 5 - Transformador durante el proceso de fabri cación
Figura 6 - Transformador pre -
cho completo y por último se cubre todo el bobinado como una momia. Resuelto el “tema” del transformador pasamos a resolver el problema de los transistores MOSFET.
En realidad es un diseño muy conservador por lo que se puede intentar el uso de sólo un par de MOSFET. A continuación se busca un CI adecuado para manejar nuestro circuito de potencia.
Los Transistores MOSFET La excitación de los extremos de primario se realiza con dos MOSFET en paralelo del tipo IRFZ44N cuya especificación resumida se puede observar en la figura 7. Como se puede observar el hecho de utilizar dos de estos MOSFET en paralelo nos asegura que la fuente admite excesos de consumo muy elevado por condiciones de falla de los amplificadores. Su corriente puede ser prácticamente de 50A y con dos en paralelo se llega a 100A que con 12V de fuente dan una potencia de 1200W. En realidad el problema es que el integrado tiene anulada la protección de sobrecorriente (por razones que veremos posteriormente). En el fondo, la mejor protección es la robustez de los componentes.
sentando sobre la plaqueta.
El Circuito Integrado de Control Existe una gran variedad de circuitos integrados de control de un semipuente que pueden utilizarse en nuestro proyecto. La
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realidad es que la decisión hay que tomarla de acuerdo a la experiencia del uso. Por lo tanto le pregunté a un experto en el tema audio, que es el Sr Guillermo Necco. Su respuesta fue cortante: utilizá el 3524 que es excelente y se consigue fácilmente; es más, yo tengo un circuito probado en mil discursos de la municipalidad y nunca se quemó ninguno. Ante tamaña oferta la suerte estaba echada y sólo me quedaba explicar cómo funciona un equipo de estas características. Para explicar el resto del circuito preferimos realizar otro diagrama en Multisim con los números de posición de los componentes (figura 8). Este circuito con posiciones de los materiales nos permitirá desarrollar un método de prueba y reparación, porque de ningún modo recomendamos armar el circuito y probarlo completo y mucho menos con la propia batería del automóvil.
Figura 7 -
Método de Arranque y Prueba Es muy fácil cometer un error al conectar los bobinados del
Encabezado de la especificación del MOSFET
Amplificadores de Audio Digitales
Figura 8 - Circuito del invertir en Multisim
transformador. Y una inversión puede significar un desastre porque el integrado no corta por sobrecorriente. Esto implica el uso de un método paso a paso que utiliza al mismo integrado como generador de funciones. Para guiarse en el método de
prueba es conveniente seguir el diagrama en bloques del integrado al que le conectamos los componentes externos y que puede observarse en la figura 9. Una prueba paso por paso comienza en el oscilador que en este caso es autocontenido.
Según el gráfico de tiempo de muerto con un capacitor C3 de 4.7nF el tiempo mínimo es de 0.7µS. La frecuencia con un resistor de 4k7 a masa es de 50 KHz (1/20 uS). Si Ud. conecta la sonda de RF sobre la pata 3, debe obtener una tensión pap de 3V
Figura 9 - Sección de control con diagrama en bloques
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Service con un tiempo de actividad del orden de 1µS a una frecuencia de 50kHz. Si no hay oscilación en la pata 3 es porque están dañados R4, C3 o el CI si el mismo tiene aplicada la tensión de 12V y regula 5V por la pata 16. Si tiene osciloscopio verifique la forma de señal y si no lo tiene haga un filtro de valor medio que deberá dar una salida casi nula (ver más adelante). Para que las salidas por la patas 11 y 14 queden habilitadas con una señal cuadrada de 12V sólo se requiere que la pata 9 tenga una tensión comprendida entre 0,5 y 3,8V. La idea es conectar una fuente regulada en dicho terminal y variar su tensión dentro del rango hasta obtener un período de actividad máximo del 50%. Si Ud. tiene un osciloscopio lo debe conectar en la pata 11 o 14 y ajustar la tensión a un semiperíodo algo menor que 50%. Si no
tiene osciloscopio debe armar un filtro de valor medio según lo indicamos en el circuito simulado de la figura 10. Como se puede observar, el generador de funciones entrega una señal equivalente al CI, de 12V de pico. El filtro entrega una salida de 6V cuando el período de actividad es del 50%. Inclusive si se mide la señal de salida con la sonda RF (de valor pap) la misma indicará una tensión de 5,3V si la frecuencia es de 50kHz. Esta medición no tiene una gran precisión pero sirve para nuestros fines. Ahora se debe probar el amplificador de error que no fue probado todavía. Ud. debe aplicar una fuente regulada de 0 a 35V sobre la salida regulada (capacitor electrolítico C1 y leer la tensión de entrada sobre la pata 1 y la salida de error sobre la pata 9). Coloque 24V con la fuente regulada y
Figura 10 - Filtro de valor medio para medir las salidas.
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ajuste R12 para obtener 2,5V sobre la pata 1. Observará que la tensión de la pata 9 es muy sensible a las pequeñas variaciones de la tensión de entrada y además que ambas señales tienen una inversión de fase de 180º. Si no puede obtener la tensión de entrada de 2,5V mida con el óhmetro R12, R2 y R3. Si están en buenas condiciones la falla está en el CI. Si no tiene variaciones de salida por la pata 9 o tiene pocas variaciones, el problema está en R5 o C7 o en el CI. Ahora estamos en condiciones de probar la etapa de salida sin realimentación de error. Aísle la fuente del trasformador y la del CI. Conecte una fuente regulada de 0 a 12V 5A sobre la alimentación de fuente del transformador y otra de 12V fijos sobre la pata 15 del CI. Conecte nuevamente la fuente regulada sobre la pata 9 para obtener una señal con un período de actividad del 50% en las salidas. Vaya aumentando suavemente la tensión de fuente del transformador hasta obtener 24V sobre la salida de continua. Cuando la fuente regulada está en unos 2V, la salida ya debe estar generando alguna tensión y luego se observará una variación suave. Ahora se debe realizar el mismo procedimiento pero con una carga de 48W sobre la salida. Por la carga deben circular 2A cuando se aplican 24V lo que significa que debe ser una resistencia de 12Ω que deberá construirse con un paralelo de dos resistores de alambre de 22Ω x 25W (11Ω aproximadamente). Al realizar esta prueba,
Amplificadores de Audio Digitales los MOSFET deben estar montados sobre un disipador de unos 10 x 10 cm o superficie equivalente y hay que probar su temperatura mientras se aumenta gradualmente la tensión. Por último se debe realizar la prueba final con realimentación de tensión de error. Aplique 12V en ambas fuentes y ajuste el preset R12 para obtener 24V en la salida. Luego cambie el resistor de carga de 11Ω por otro de 100Ω x 5W y mida nuevamente la salida. El cambio de tensión debe ser muy pequeño lo que significa que la regulación es muy grande. Realice todas las pruebas sobre la tensión negativa de salida.
cia de 50kHz. Los resistores habitualmente llamados shunt deben ser de un tipo especial que se denomina “no inductivos”. Estos resistores no se consiguen normalmente en los países de América Latina, en general por el desconocimiento de los negocios de venta de productos electrónicos. Un resistor no inductivo debe estar construído sobre un cilindro de cerámica con un depósito uniforme de una aleación metálica medianamente conductora. Los resistores que se consiguen en nuestro mercado ajustan el valor de resistencia con un espiralado realizado con un torno automático que ajusta el valor midiendo la resistencia mientras realiza el surco aislante. Ese surco es el Nota 1: nosotros usamos como causante de la inductancia paráejemplo una fuente de 24V, pero sita del resistor. En un resistor “no esta fuente puede ser ajustada inductivo” el valor de resistencia dentro de un rango considerable se ajusta modificando el espesor de tensiones de salida. Por del metalizado. Este proceso es supuesto que si se arma una muy poco exacto porque el fuente de 32V se debe cambiar el depósito se realiza fundiendo un valor de la resistencia de carga. alambre metálico por circulación Nota 2: no utilice lámparas de de corrientes de centenas de 12V como carga. Las lámparas Amper en un recinto cerrado. incandescentes son un cortocir Los resistores “no inductivos” cuito cuando el filamento está se fabrican y luego se miden para apagado y esto significa que seleccionar los diferentes valores, pueden quemarse los diodos por exceso de carga inicial.
lo que los hace muchos más caros que los espiralados. ¿Y por qué un contenido inductivo es inconveniente para el funcionamiento del sensor de sobrecorriente? Porque en realidad el CI posee una entrada de tensión para realizar el corte por sobrecorriente. Por eso se utilizan resistores shunt que transforman corriente en tensión, por la ley de Ohm la tensión es proporcional a la corriente circulante para un resistor ideal. Si el resistor utilizado posee inductancia, sobre él se generan pulsos elevados de tensión que no son proporcionales a la corriente, sobre todo cuando la corriente cambia rápidamente. El CI está preparado para reconocer cuando la pata 4 supera a la 5 en 200mV. La existencia del menor pulso de tensión que supere a este valor engaña al comparador de sobrecorriente y genera un corte sin la existencia de ninguna sobrecorriente. Esto nos llevó a anular el detector de sobrecorriente y a sobredimensionar los MOSFET. Estamos trabajando sobre la construcción de resistores shunt adecuados que es un problema ge-
El Protector de Sobrecorriente Seguramente el lector se está preguntando por qué razón no utilizamos el protector de sobrecorriente que posee el CI. El problema es muy sencillo. Los resistores sensores de corriente se deben colocar entre los terminales de Fuente y masa de los MOSFET. Y estarán recorridos por un diente de sierra de varios amperes de pico de una frecuen-
Figura 11 - Plaqueta de circuito impreso lado cobre
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Service neral de las fuentes pulsadas y los amplificadores analógicos.
La Placa de Circuito Impreso En la figura 11 se puede observar un diseño de placa en donde se logra separar perfectamente los circuitos de alta y baja señal. En la figura 12 se puede observar una copia del lado materiales que es la adecuada para realizar la plaqueta por transferencia. En la figura 13 se puede observar la plaqueta armada con los cables de conexión de entrada de 12V (naranja) y salida de +24V (rojo) y -24V (negro), los cables marrones son los de masa. Utilice cable de 1,5 mm2.
Conclusiones En esta entrega explicamos cómo construir el inverter básico sin protección de sobrecorriente. En la próxima entrega le vamos a indicar como realizarle la protección de sobrecorriente con resistores “no inductivos” de fabricación casera. Un tema que seguramente Ud. también aplicará en las reparaciones de TVs y equipos de audio profesionales. En esta entrega utilizamos dos fuentes de tensión regulada que seguramente muchos lectores no poseen. Por eso le vamos a dar las indicaciones para construir una fuente doble de 0 a 35V 1A y de 0 a 35V 5A que seguramente colmarán sus expectativas.
Figura 13 - Plaqueta del lado de los materiales para sacar la
fotocopia de transferencia Y con esas fuentes armadas le explicaremos cómo medir los resistores shunt que terminamos de fabricar, porque aunque parece mentira el componente que más se daña no posee una forma de verificación con el téster.
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Este es un artículo bien práctico que Ud. no se puede perder, porque un reparador de equipos de audio no puede trabajar sin los instrumentos indicados. Y además son sumamente económicos. ¡Hasta el mes próximo! ✪
Figura 13 - Fotografía de la plaqueta armada y cableado
Cuaderno del Técnico Reparador
Liberación de Teléfonos Celulares
Liberación de BlackBerry con
Código MEP: Obtención del Código Cada vez más usuarios emplean teléfonos BlackBerry en América Latina. La posibilidad de manejar programas de chat y la versatili dad del dispositivo lo convierten en un móvil muy pretendido por públicos de distintas edades. Además, como hay una gran canti dad de modelos, siempre existirá un teléfono que se acomode a las pretensiones de los usuarios. Consultados a los “expertos”, pude comprobar que hay una gran cantidad de métodos de liberación para que el celular pueda reconocer chips de cualquier opera dor. En esta nota explicaremos el método más sencillo, que consiste en la introducción de un código de 15 ó 16 dígitos. En futuras notas explicaremos cómo liberar estos celu lares por medio de programación. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail:
[email protected]
D
e alguna forma y por el éxito obtenido en los últimos tiempos en América Latina pareciera que BlackBerry es algo relativamente reciente, sin embargo estos dispositivos están en el mercado desde 1999. Un BlackBerry, como lo conocemos actualmente, es un dispositivo portátil que admite correo electrónico, telefonía móvil, SMS, navegación web y otros servicios de información inalámbricos. Su creador es la compañía canadiense, Research In Motion (RIM), y se basan para transportar la infor-
mación en las redes de datos inalámbricas de empresas de telefonía móvil. En noviembre de 2004 Research In Motion anunció que
tenía más de dos millones de usuarios en todo el mundo (a principios de ese año tenía un millón). Por lo que tardó cinco años en conseguir el primer millón, y sólo 10 meses en tener el doble de usuarios. Evidentemente el sistema empezaba a ser todo un éxito. En mayo de 2005, menos de un año después, BlackBerry tenía 5 millones de usuarios, el índice de crecimiento era cada vez mayor, lo que se ha confirmado y superado en los últimos dos años, en los que RIM ha añadido otros 9 Figura 1 millones de abonados. En la
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Cuaderno del Técnico Reparador actualidad BlackBerry tiene alrededor de 18 millones de abonados y muchos de los nuevos corresponden a abonados de América Latina. El primer dispositivo de RIM conocido fue un localizador (figura 1), el 850, que en realidad era lo que aquí conocemos como un Biper. Comenzaba a expandirse Internet y apenas estaba implantada la telefonía móvil, pero la necesidad de una mano de obra menos dependiente de un puesto de trabajo fijo hizo que este aparato empezara a cobrar sentido, ofrecía un organizador, calendario, correo BlackBerry, y acceso inalámbrico a Internet (WAP). Como curiosidad el dispositivo sólo tenía dos pilas, y en 2005, la revista “PC World” lo eligió como el “Gadget Nº14” de los últimos 50 años. RIM progresó con las series 857/957 (figura 2). Estos modelos ya se parecen más a lo que conocemos hoy en día como BlackBerry. La pantalla pasó de 6-8 líneas a 16-20, incorporó batería de litio recargable, se duplicó la memoria interna de 4MB a 8MB flash, y de 512kB de SRAM a un megabyte completo. Luego aparecieron los modelos 5790/5810, los primeros BlackBerry con soporte Java. No tuvieron especial éxito, pero sídebemos destacar que la 5810 ya tenía teléfono integrado. El éxito mundial de RIM empezó en los Estados Unidos (a pesar de ser una compañía Canadiense) y fue a partir de la serie 5000 y 6000, modelos inicialmente preparados para redes GSM pero que RIM empezó a hacer en versiones CDMA de sus terminales. La 6750 fue la primera preparada para CDMA. Las versiones CDMA continuaron con la serie 7200 (con pantalla a color) con la 7250 (figura 3). Fue además, el primer modelo de
BlackBerry con Bluetooth. En este punto, los dispositivos se iban realizando para las dos redes, GSM y CDMA, utilizado estos últimos la nomenclatura XX50 para ser diferenciados. Los 7270 fueron los primeros dispositivos WiFi de la compañía y los 7500 tenían soporte para la red iDEN de Motorola, destacando el 7520 con GPS integrado. Ahora bien, si por algo se distinguen las BlackBerry es por su teclado completo QWERT Y, sin embargo, hay personas que encuentran estos terminales un poco voluminosos, por lo que los fabricantes decidieron crear SureType, un teclado con dos letras por tecla (reduciendo el tamaño del aparato). El primer modelo con esta característica fue el 7100t, puesto a la venta a finales de 2004. A partir del 7100t surgieron versiones CDMA e iDEN. SureType terminó de despegar en 2006 con el lanzamiento de la BlackBerry Pearl (figura 4). El gran avance que acompañó a la Pearl fue un trackball. La Perl era lo suficientemente pequeña como para iniciar este experimento, ya que es posible operar el trackball mientras mantienes el dispositivo en una mano. El primer Pearl estaba diseñado para redes GSM, pero a fines de 2007, con el Pearl 8130 dió soporte a redes CDMA. Poco después, han ido apareciendo modelos como la 8110 con GPS, o la 8120 con WiFi. Antes del éxito de la Pearl, y cuando el mundo se estaba llenando de Smartphones, BlackBerry golpeó el mercado con otra serie, la 8700. Dispositivos de aspecto elegante, que se dieron a conocer en noviembre de 2005, y ayudó a RIM a llegar a la cifra de 5 millones de usuarios en marzo de 2006. Hay tres modelos en la serie 8700, uno para redes GSM con EDGE, una para redes GSM sin
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Figura 2
Figura 3
Figura 4 EDGE (UMTS en el Reino Unido, Italia, Hong Kong y Singapur,
Código MEP: Obtención del Código
Figura 5
Figura 6
Figura 7 W-CDMA en Japón), y otra para las redes de CDMA EVDO.
El 12 de febrero de 2007, se presentó la serie 8800. Fue la primera BlackBerry convencional con trackball, tiene versión CDMA y es la conocida como 8830, y la 8820 para redes GSM, a la que se le añadió WiFi (figura 5). A pesar de que las 8700 y 8800 son dispositivos muy completos, poseen algunas desventajas frente a la competencia, como por ejemplo la ausencia de cámara. La idea de RIM era no incluir cámaras, porque desde el punto de vista profesional no estaba bien visto, podría considerar a la BlackBerry un elemento incómodo en determinadas circunstancias. Sin embargo, en mayo de 2007 RIM decidió poner en el mercado un modelo con cámara de 2 Mega píxeles, la Curve, que se comenzó a comercializar en septiembre de ese año, T-Mobile añadió una variante con WiFi, la 8320 (figura 6), y a su vez una versión que funciona en redes CDMA. Con la serie 8000 creciendo, han aparecido varios modelos pero ninguno de ellos posee características que sobresalgan de la competencia. Así lanzan la serie 9000. Los modelos Storm2 y Bold2 (figura 8) estrenarán la versión 5.0 de su sistema operativo y al momento de escribir esta nota “se estaban lanzando en el mercado local”. En BerryReview podemos encontrar un resumen de sus principales novedades:
combinar diferentes carpetas de contactos: particulares, trabajo… Cambiar tamaño de las imá genes al enviar: Si no queremos pasar mucho tiempo para enviar un correo o no queremos llenar el buzón del destinatario tendremos la opción de reducir el tamaño de las imágenes antes de enviarlas por correo electrónico. Bluetooth 2.1 y empareja miento seguro de dispositivos: Por medio del emparejamiento seguro y con dispositivos compati bles podremos emparejarlos aun que no tengan teclado o pantalla para introducir clave. Otros periféri cos generarán las claves que sólo deberá confirmarse. Notificaciones en carpetas: Aplicaciones como BlackBerry Messenger en el caso que las ten gamos dentro de una carpeta nos mostrarán notificación tanto en la parte superior de la pantalla como en forma de asterisco rojo en la carpeta.
Liberación de BlackBerry con código MEP La verdad es que siempre es un costo relevante la liberación de
Autocorrección y sugerencia de palabras: Una prestación dis ponible hasta ahora sólo en los dis positivos con SureType®, esto es en las diferentes versiones de la Pearl, estará disponible ahora para los dispositivos con teclado QWERTY. Sincronización con múltiples carpetas de contactos: Ya no estaremos limitados a una sola libreta de direcciones, podremos
Figura 8
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Cuaderno del Técnico Reparador cualquier teléfono celular, ya sea porque requiere un tiempo y porque en realidad muchas veces un proceso complicado. Sin embargo hay una forma muy simple de liberar cualquier terminal BlackBerry. Si bien las diferentes versiones que se presentan en Internet de liberación de estos celulares son muy complejas o costosas, ésta es una versión simple y cómoda para todos los usuarios en todo el mundo y que no hace discriminación del modelo, es decir, es válida para todas las series de BlackBerry. Para realizar la liberación necesita conocer el código MEP que es un número único para cada modelo de celular y que el operador debe brindar sin costo al usuario cuando el teléfono es del usuario. Tenga en cuenta que muchas veces se compra un teléfono en “comodato”, lo que significa que el usuario lo compra con un contrato a 12 o 24 meses y mientras no finalice ese contrato el terminal sigue siendo de la compañía. Transcurrido ese período y siendo el móvil del usuario se puede requerir el código MEP y si la empresa prestataria no se lo brinda, entonces lo puede calcular por medio de un programa como el Blackberry smart tool v1.0.0. Su uso es muy sencillo, debe instalarlo en la PC, conecta el teléfono por medio del cable de datos, ejecuta el programa y de inmediato
Figura 9 reconocerá al terminal, si no lo hace, haga clik en Do JOB y aparecerá una pantalla como la de la figura 9 que le brinda el código MEP de 16 dígitos. Hacemos la aclaración que este programa se encuentra en Internet en diferentes sitios de descarga PREMIUM. Hasta este momento, tal como está no podemos nosotros alojarlo en nuestro servidor porque dicho programa permite el cambio de IMEI del aparato, técnica denominada CLONACION y cuya práctica está penada por la ley. Sin embargo, al
momento de leer esta nota, seguramente ya habremos “quitado” dicha opción, razón por la cual podrá descargar el programa a través del link dado en nuestra web w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave “mepcode”. Recuerde que si solicita el código al prestatario de telefonía celular, le solicitarán el IMEI que lo obtiene presionando *#06#. Una vez que tenga el MEP, debe desactivar la opción de su ter-
Figura 11
Figura 10
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Código MEP: Obtención del Código minal que dice wireless radio; y seguir la siguiente ruta Settings /Options/AdvanceOptions/SimC ard. Una vez en dicho menú debes escribir lo siguiente: MEPD a lo que el teléfono arrojará un mensaje diciendo Network as Active. Posteriormente debe presionar SHIFT y de manera simultánea tiene que escribir la palabra MEPE y/o dependiendo del modelo MEP2 (más adelante aclararemos mejor este punto, cuando mencionemos cómo se libera un BlackBery Curve); luego debe ingresar el código MEP que solicitó o que calculó y al hacerlo debería decir Network as Disabled, lo que implica que el móvil ha quedado liberado. Tenga mucho cuidado de que el teléfono no se quede sin batería ni que lo apague de manera directa; porque recuerda que eso puede dañar el firmeware.
En nuestra web, en el reservorio mencionado con la clave “mepcode” encontrará demás un video que le muestra cómo hacer este proceso paso a paso. También hallará un tutorial con otros procesos de liberación y los programas para llevarlos acabo, aunque aclaramos que estos métodos los explicaremos en otras ediciones de Saber Electrónica. A modo de de ejemplo, a continuación explicaremos lo que acabamos de mencionar, aplicado a un BlackBerry 8900 (Curve) con menú en inglés. Sin embargo, recuerde que de forma similar puede proceder para cualquier modelo.
Liberación de BlackBerry Curve A continuación daremos un ejemplo concreto, listando las ins-
trucciones paso a paso para desbloquear el RIM BlackBerry 8900 (Curve): En el teléfono, desplácese y seleccione el icono “Administrar conexiones” (Manage Conections, figura 10). Ponga en OFF todas las conexiones seleccionando la casilla correspondiente, tal como muestra la figura 11. Presione la llave END ú OK. Gire sobre el menú y seleccione el menú ajustes (Settings), tal como muestra la figura 12. Dentro de AJUSTES, seleccione (haga click) en OPCIONES (Options, figura 13). Ahora, ingrese en Opciones Avanzadas (Advanced Options, figura 14) y dentro de este menú elija la opción SIM CARD (figura 15). Se desplegará la pantalla de la figura 16. Introduzca (escriba) la palabra MEPD. Tenga en cuenta que al
Figura 12
Figura 13
Figura 14
Figura 15
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Cuaderno del Técnico Reparador
escribir MEPD las letras no aparecen en la pantalla. Este paso abre la personalización del dispositivo, tal como muestra la figura 17, avisando que la red está activa. Si no aparece la opción de red activa es que algo no se ha hecho bien y, hasta aquí, no hemos cambiado ningún parámetro del celular. Cuando tenga la pantalla sugerida, Introduzca MEP2 (para escribir el “2”, presione la tecla ALT y luego 2). Nota: Al escribir en MEP2 las letras no aparecen en la pantalla. En estos momentos le aparecerá una pantalla como la de la figura EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Herrera 761/763 Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804
EDICION ARGENTINA Nº 120 ABRIL 2010 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap.
Figura 16
Figura 17
Figura 18
Figura 19
18, en la que se le pide que introduzca el código MEP. Este código se lo debió entregar el operador telefónico o lo calculó en base a lo descripto más arriba. Una vez que escribió el código pulse la tecla ENTER o Trackball y me dirá que el código es aceptado. Luego aparecerá la pantalla de la figura 19, en la que se comprueba que el terminal se liberó exitosamente ya que la red está desconectada (Network Disabled). Obviamente, para otros modelos de celulares BlackBerry (sobre todo para los más antiguos), las pantallas correspondientes a cada
(4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.Fed. U r u g u a y: RODE-SOL: Ciudadela 1416 - Montevideo. Impresión: Impresio nes B arracas . Cap . Fed . Bs. A s .
Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción José María Nieves Producción José Maria Nieves
menú podrán ser diferentes y, como dijimos cuando comenzamos a hablar de liberación, en algunos casos, en lugar de tener que escribir MEP2 deberá tipear MEPE. Reiteramos que el cálculo del código MEP lo puede realizar con el programa Blackberry smart tool v1.0.0 que podrá descargar el programa a través del link dado en nuestra web: www.webelectronica.com.ar Debe hacer click en el ícono password e ingresar la clave “mepcode”. En dicho sitio encontrará también información adicional, programas y videos de ejemplo. ✪
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MONTAJE
Probador de Lámparas CCFL / CCFT Proponemos el armado de un instrumento sumamente útil para todo técnico reparador. Se trata de un probador de lámparas CCFT (Cold Cathode Fluorescent Tube) o CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), que consiste en un simple inversor muy fácil de construir. Presentamos dos versiones para que cada quien monte la de su preferencia. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo
[email protected]
U
n instrumento sumamente útil para todo técnico es, sin dudas, un probador de las lámparas que iluminan las pantallas de LCD. En un televisor, el circuito Royer genera una señal de alta tensión para “iluminar” los CCFL pero como esta señal puede tener distorsiones se utiliza un control de balance que las evita. Se excitan las lámparas y se les coloca un circuito de protección, pero nada de esto es esencial para la prueba de una lámpara o tubo de cátodo frío. Obviamente, todo lo que necesitamos es producir una señal de frecuencia y tensión elevada capaz de excitar a dicha lámpara para comprobar si enciende. No es presente una etapa de control ni un sistema complicado; tampoco es necesario que tenga que encender a 6 lámparas, ya que se podrá probar una por una. En
síntesis, con tener un circuito que genere una onda periódica de cualquier forma de onda, con una tensión del orden de los 1000V y una frecuencia de 40kHz es suficiente. Los técnicos reparadores pueden sacar este circuito directamente de un equipo de fax descompuesto, ya que el circuito de excitación (encendido) de su lámpara servirá como probador. Ahora bien, si no tiene acceso a un fax descompuesto, entonces deberá construir un circuito y el más sencillo se muestra en la figura 1. Se
trata de un simple oscilador que se puede alimentar con cualquier tensión comprendida entre 9V y 15V y que entrega en la salida una señal de unos 600V y de 40kHz. Tanto la bobina como el transformador se pueden conseguir en comercios que vendan repuestos o componentes para televisores de pantalla plana (hoy en día las casas de venta de componentes los tienen). Si no consigue una bobina (L1) de 80µH, puede emplear de cualquier otro valor entre 20µH y 250µH, teniendo en cuenta que si aumenta el valor de la bobina deberá bajar el valor del capaFigura 1 citor C1 de modo que el producto (L1 x C1) se mantenga constante. En la figura 2 se muestra otro circuito que también funciona y ya no requiere de un transformador tan específico, dado que es posible “encender” un tubo CCFL con tensiones menores (en algunos casos con 200V se los puede excitar). El cir-
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Montaje cuito consta de un Figura 2 oscilador construido en base a un temporizador 555, una etapa de potencia con un TIP31C y un transformador como elevador de tensión. Mediante el potenciómetro de 100kΩ podemos controlar la frecuencia del 555 que se aplica directamente al TIP31C y su salida al transformador. En Saber Electrónica Nº 259 explicamos cómo se realiza la prueba de una lámpara de este tipo, utilizando un probador comercial; puede utilizar dicho artículo como referencia para saber cómo se emplea nuestro probador. Si no tiene la revista, puede bajar dicho artículo de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave: “pruebaccfl”, Lista de Materiales IC1 - CA555 - Temporizador Q1 - TIP31C - Transistor NPN de media potencia. RG1 - 7805 - Regulador de tensión. T1 - Transformador de 220V a 3V x 50mA. R1 - 1k R2 - 10k R3 - 1k C1 - 4,7nF - Cerámico. D1 - 1N4007 - Diodo rectificador D2 - Led de 5mm color rojo VR1 - Pre-set de 100k Varios: Conector para batería de 9V, placa de circuito impreso, cables para conexión, puntas de prueba, estaño, gabi nete, etc.
Es posible intercambiar el potenciómetro por un transistor con la finalidad de convertir al 555 en un VCO, es decir, debe conectar el colector y emisor del transistor donde ahora está el potenciómetro VR1 y en la base colocamos un variador de tensión (divisor resistivo conectado a la fuente de alimentación), de manera que al variar la tensión, cambia la frecuencia del 555, esto lleva una pequeña adaptación pero es muy fácil de hacerla con cualquier transistor de uso general de baja señal como, por ejemplo, un BC548. Esta configuración como VCO podría servirnos para realizar un vúmetro, es decir, al aplicar señal de audio por la base del transistor cambiará la iluminación del tubo. ✪
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Figura 1
MONTAJE
Inversor de 12V a 220V x 100W En el diseño de fuentes de alimentación de emergencia de 110V ó 220 Volt, es necesario pensar en la facilidad de construcción y mantenimiento y en la confiabilidad del funcionamiento. Usar una batería de automóvil de 12 Volt como fuente primaria de la fuente de 220 Volt parece aceptable, ya que el consumo recae sobre esta fuente primaria y actualmente es el elemento más económico y duradero que se dispone para este fin. El circuito que presentamos a continuación es capaz de alimentar dispositivos de hasta 100W que no requieran de una frecuencia pre cisa para su funcionamiento. Informe de: Ing. Horacio D. Vallejo
[email protected]
P
ara reducir o elevar una tensión determinada nada se adapta mejor que un transformador, pero este componente no funciona en corriente continua, que es la disponible en baterías o vehículos. Entonces debemos colocar un oscilador que genere una alternancia en la CC para así tener en la bobina del transformador una señal de corriente alterna. En Saber Electrónica Nº 190 publicamos el circuito de un inversor
cuyo esquema mostramos en la figura 1. Las características de dicho equipo son:
• Tensión de la fuente primaria: Eb = 12 Volt c.c. ±0,9 Volt, • Corriente de alimentación: Ib = 11 Ampere para consumo de 50 Watt, • Tensión alterna de salida: Eout = 220 Volt c.a., • Potencia nominal: Pout = 50 Watt, • Frecuencia: f = 50Hz ±1Hz Figura 1
Para lograr este tipo de exactitud y tolerancia, deben tomarse ciertas precauciones que aconsejan un circuito que comprende las siguientes etapas:
• Un generador sinusoidal de 50Hz provisto de un circuito reso nante LC y un transformador cuyos arrollados actúan junto con un capacitor de 2µF como elementos reac tivos para el oscilador y también como transformador de excitación. • Una etapa de excitación en push-pull que también funciona como etapa separadora que separa eficaz mente el oscilador de la etapa de salida. • Una etapa de salida que provee la energía necesaria y un transfor mador que entrega la tensión nece saria de 220 Volt. • Un circuito de conmutación automática que conecta la tensión rectificada de la red a la batería para su recarga cuando la red es funcional y que entrega la tensión de 220 Volt
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Montaje de la fuente cuando la red está interrumpida. Ahora bien, disponer de 220V en un auto o camión puede ser muy útil, no solo en campamentos o viajes sino también para conectar soldadores u otra clase de herramientas. También es necesario para cargar las baterías de teléfonos, videocámaras o computadoras móviles entre otros dispositivos. Para todos estos casos no es necesario tener “precisión”, por lo cual el circuito se puede simplificar bastante. En la figura 2 mostramos el circuito de nuestro inversor, publicado en pablin.com y que fue probado con éxito. El circuito integrado (4047) es un oscilador cuyas salidas son una inversa con respecto de la otra. Esto quiere decir que mientras una está en estado alto la otra está en estado bajo y viceversa. Estas señales son demasiado débiles para excitar al trasformador por lo que se implementa un driver formado por tres transistores en cadena. El diodo en paralelo con cada uno de los transistores finales evita que la corriente inversa producida al retirar la corriente del bobinado queme el transistor. El diodo de 5A colocado en paralelo con la línea de alimentación genera un cortocircuito cuando la polaridad es accidentalmente invertida, haciendo que el fusible salte. El preset de 50kΩ permite ajustar la frecuencia del oscilador, que es directamente proporcional con la frecuencia de la CA producida en el Figura 2 transformador. Para
que el oscilador trabaje estable se ha dispuesto el resistor de 220 ohm como limitador de corriente y el zener de 9.1V junto con sus capacitores de filtrado. Este conjunto hace que sin importar los cambios en la batería la tensión en el oscilador sea de 9V. El transformador puede ser común, de los que se emplean para hacer fuentes de alimentación, sólo que en este equipo lo usaremos inversamente. En vez de aplicar tensión en el devanado de 220V y retirarla por el de 18V lo que haremos es ingresar la tensión por el devanado de 18V y retirarla por el de 220V. En realidad los cálculos de este elemento dan como necesario un bobinado de 220V y otro de 9.3V+9.3V, pero como no es común este tipo de valores hemos implementado uno de 9V+9V que es muy habitual en los comercios. Dado que esto genera algo más de 220V, puede emplear un transformador de 10V+10V (que también es de uso común) pero la tensión generada, alimentando el conjunto con 12V será de 204V. Los transistores de salida deben ser colocados sobre disipadores de calor. Debe respetar las potencias de
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los resistores en los casos que son indicados. Compruebe la posición de los diodos y capacitores electrolíticos. Utilice cables de sección adecuada para la conexión de la batería. Cables demasiado delgados pueden causar caídas de tensión o funcionamiento errático. Una buena alternativa para comprobar el funcionamiento visualmente, es colocando un indicador de neón en la salida de 220V. Así, solo cuando el sistema trabaje adecuadamente el indicador se iluminará. Para la calibración basta con alimentar el sistema y colocar un frecuencímetro ú osciloscopio en la salida del transformador. Gire el preset de 50kΩ hasta que la frecuencia medida sea de 50Hz. Luego de ésto la calibración habrá concluido. IMPORTANTE: Este equipo genera corriente alterna cuya forma de onda no es senoidal. Esto es así porque los transistores trabajan entre el corte y la saturación. Esto no presenta problemas para los equipos resistivos, como soldadores, lámparas o fuentes. Pero equipos de TV o grabadoras de vídeo, que empleen como referencia la frecuencia y onda de la red, pueden no funcionar correctamente. ✪
EL LIBRO DEL MES
Tenemos el agrado de anunciarles la edición del tomo 59 de la Colección Club Saber Electrónica. Este libro, que puede encontrar en los mejores kioscos del país, trata sobre las tec nologías actuales de los celulares, su mantenimiento, liberación y reparación. Además, incluye gran cantidad de claves para des cargar programas, videos, accesorios y mucha información adi cional. En esta nota presentamos algunas temas de dife rentes capítulos del libro. Tenga en cuenta que cuando hablemos de liberación de iPhone, por razones de espa cio no colocaremos las figuras, mismas que se encuen tran en la obra con todos sus detalles. 3G, UMTS y HSDPA Bien... no nos quedan dudas de que 3G es la tercera generación en telefonía móvil. En principio los celulares sólo permitían comunicación de voz (tecnología 1G), luego se pudo transmitir voz y texto a través de los SMS (tecnología 2G), en 3G también se puede transmitir video (datos de alta velocidad). Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica) y datos no-voz (como videos, la descarga de programas, intercambio de email y mensajería instantánea). Si quisieramos realizar una síntesis de lo visto sobre los estándares en 3G, deberíamos indicar que esta tecnología utiliza lo que antes se denominaba banda ancha, para compartir el espectro entre usuarios. Se define un ancho de banda mayor (5MHz), el cual permite incrementar las velocidades de descarga de datos y el desempeño en
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general. Aunque inicialmente se especificó una velocidad de 144 kbit/s (384 en espacios abiertos), la evolución de la tecnología permite ofrecer al suscriptor velocidades de descarga superiores a 2Mbit/s. También podemos decir que UMTS, Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (Universal Mobile Telecommunications System) es una de las tecnologías usa das por los móviles de tercera generación. Aunque inicial mente esté pensada para su uso en teléfonos móviles, la red UMTS no está limitada a estos dispositivos, pudiendo ser uti lizada por otros servicios. UMTS y 3G no es lo mismo... UMTS ES UNA DE LAS TECNOLOGÍAS EMPLEADAS EN 3G. Las tres grandes características de UMTS son las capacidades multimedia, una velocidad de acceso a Internet elevada, la cual además le permite transmitir audio y video en tiempo real; y una transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas. UMTS permite introducir muchos más usuarios a la red global de la telefonía celular, y además permite incrementar la velocidad a 2Mbps por usuario móvil. El consorcio u organización 3GPP (3rd Generation Partnership Project) está desarrollando un proyecto común en el que colaboran; ETSI (Europa), ARIB/TIC (Japón), ANSI T-1 (USA), TTA (Korea), CWTS (China). Para alcanzar la aceptación global, 3GPP va introduciendo UMTS por fases y versiones anuales. La primera fue en 1999, que describía transiciones desde redes GSM. En el 2000, se describió transiciones desde IS-95 y TDMA. ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones) es la encargada de establecer el estándar para que todas las redes 3G sean compatibles. UMTS ofrece los siguiente servicios: Facilidad de roaming internacional Capacidad de ofrecer diferentes formas de tarifación. Mejoras en servicios de voz. Acceso rápido. Los servicios de voz mantendrán una posición dominante durante varios años. Los usuarios exigirán a UMTS servicios de voz de alta calidad junto con servicios de datos e información. Las proyecciones muestran una base de abonados de servicios multimedia en fuerte crecimiento hacia el año 2010, lo que posibilita también servicios multimedia de alta calidad en áreas carentes de estas posibilidades en la red fija, como zonas de difícil acceso. Un ejemplo de esto es la posibilidad de conectarse a Internet desde el terminal móvil o desde el ordenador conectado a un terminal móvil con UMTS. La principal ventaja de UMTS sobre la segunda generación móvil (2G), es la capacidad de soportar altas velocidades de transmisión de datos de hasta 144 kbit/s sobre vehículos a gran velocidad, 384 kbit/s en espacios abiertos de extrarradios y 7.2 Mbit/s con baja movilidad. Esta capacidad
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sumada al soporte inherente del protocolo de Internet (IP), se combinan poderosamente para prestar servicios multimedia interactivos y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video telefonía y video conferencia y transmisión de audio y video en tiempo real. La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA, incluida en las especificaciones de 3GPP “nota 5” y consiste en la incorporación de un canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora la capacidad máxima de transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14Mbps. Soporta tasas de transferencia de datos promedio cercanas a 1Mbps. Cuando apareció la tecnología GPRS (Global Packet Radio System) se decía que era la evolución lógica del sistema GSM y también se mencionaba que se estaba en presencia de la llamada 2.5G. GPRS equivale a ADSL para el móvil. Se trata de una conexión de alta velocidad y capacidad de datos y que permite navegar páginas WAP en cualquier momento. Esta tecnología comenzó a emplearse en el 2003 y ya se decía que la tercera generación iba a ser UMTS. La tecnología HSDPA emplea el máximo potencial de las redes WCDMA para prestar servicios de banda ancha, mediante un aumento en la capacidad de datos celulares, con velocidades de transmisión más elevadas. De la misma manera en que UMTS incrementa la eficiencia espectral en comparación con GPRS, HSDPA incrementa la eficiencia espectral en comparación con WCDMA. La eficiencia espectral y las velocidades aumentadas no sólo habilitan nuevas clases de aplicaciones, sino que además permite que la red sea utilizada simultáneamente por un número mayor de usuarios; HSDPA provee tres veces más capacidad de usuarios que WCDMA. Las tasas de velocidad más elevadas son posibles gracias al agregado de modulación de mayor orden (Modulación de Amplitud en Cuadratura 16 - 16 QAM), codificación variable de errores y mayor redundancia, así como la introducción de técnicas de programación rápida. Además, HSDPA emplea un eficiente mecanismo de programación para determinar qué usuario obtendrá recursos. Están programadas varias optimizaciones para HSDPA que aumentarán aún más las capacidades de UMTS/HSDPA, comenzando con un enlace ascendente optimizado (HSUPA), receptores avanzados y antenas inteligentes/MIMO. Finalmente, comparte sus canales de alta velocidad entre los usuarios en el mismo dominio de tiempo. Hoy en día, la mayoría de los operadores de 3G ofrecen esta tecnología en su red. La principal utilidad del servicio es acceso a internet con mayor ancho de banda y menor demora. Esto permite navegar, hacer descargas de correo electrónico, música y vídeo a mayor velocidad. El principal objetivo de HSDPA es el de conseguir un ancho de banda mayor. La compatibilidad es crítica, así que los diseñadores de HSDPA utilizaron una filosofía evolutiva. Para los que han seguido mis artículos sobre tecnologías
para telefonía celular, podemos decir que técnicamente, los principios operativos básicos de HSDPA son fáciles de entender. El RNC encamina los paquetes de datos destinados para un UE particular al Nodo-B apropiado. El Nodo-B toma los paquetes de datos y programa su transmisión al terminal móvil emparejando la prioridad del usuario y el ambiente de funcionamiento estimado del canal con un esquema apropiadamente elegido de codificación y de modulación (es decir, el 16QAM). El UE es responsable de reconocer la llegada de los paquetes de datos y de proporcionar al Nodo-B información sobre el canal, control de energía, etc. Una vez que envíe el paquete de datos al UE, el Nodo-B espera un asentimiento. Si no recibe uno dentro de un tiempo prescrito, asume que el paquete de datos fue perdido y lo retransmite. La base que procesa el chasis (CPC) es la base del Nodo-B. Contiene el transmisor-receptor de RF, el combinador, la tarjeta del interfase de red y el control del sistema, la tarjeta de temporización, la tarjeta del canal y la placa madre. De estos elementos de CPC, solamente la tarjeta del canal necesita ser modificada para apoyar HSDPA. La tarjeta típica del canal de UMTS abarca un procesador de uso general que maneja las tareas de control. En cambio para soportar HSDPA, se deben realizar dos cambios a la tarjeta del canal. Primero, la capacidad de chip del enlace descendente (downlink chip-rate ASIC, o ASSP) se debe modificar para apoyar los nuevos esquemas de la modulación 16QAM y los nuevos formatos de la ranura del enlace descendente asociados a HSDPA. El siguiente cambio requiere una nueva sección de proceso, llamada el MAC-hs, que se debe agregar a la tarjeta del canal para apoyar el procesado, el buffer, la transmisión y la retransmisión de los bloques de datos que se reciben del RNC. Éste es el cambio más significativo a la tarjeta del canal porque requiere la introducción de una entidad de procesador programable junto con un buffer para retransmitir.
Algunos Teléfonos con Esta Tecnología Apple anunció el 9 de junio de 2008 el nuevo iPhone 3G, con tecnología HSDPA. Una gran mejora respecto a la que utilizaba anteriormente, EDGE. BenQ lanzó su primer HSDPA, el EF91, en julio de 2006. BlackBerry Anunció en el mes de mayo del 2008 el estreno de su primer celular con soporte de HSDPA, es el primero de la serie 9000 y está siendo comercializado con el nombre de "Bold". Hoy ya está la segunda versión. High Tech Computer Corporation lanzó el TYTN handset/PocketPC Phone Edition (comercializado como Qtek 1605 en Vodafone y SPV M3100 en Orange) que sporta HSDPA. LG Electronics lánzó LG Chocolate (U830) a finales de 2006, que soporta una velocidad de 3.6 Mbit/s HSDPA. El LG CU500 también soporta una velocidad HSDPA, pero hasta 1.8 Mbit/s. También el LG Ku990.
Motorola lanzó tres HSDPA handsets llamados RAZR maxx V6, RAZR V3xx, and KRZR K3 También Motorola K1. NEC lanzó el N902iX High Speed junto con NTT Docomo's HSDPA network. Nokia lanzó su primer teléfono HSDPA, el N95 en marzo de 2007. Es un dispositivo category 6, por lo que soporta velocidades de bajada de hasta 3.6Mbit. Se lanzó el Nokia E90, Nokia 6120 classic y Nokia 6110 Navigator con HSDPA. Es más, la compañía ha llevado esta tecnología a teléfonos de bajo costo, con el lanzamiento del E51. Sony Ericsson lanzó el Z750. En Junio de 2007 también anunció el K850i y el W910i que es dispositivo categoría 6, por lo que soporta velocidades de descarga de hasta 3.6 Mbit.
Telefonía Celular 4G Se dice que HSDPA es la evolución de la tercera generación (3G) de tecnología móvil, se la llama 3.5G, y se considera el paso previo antes de la cuarta generación (4G), la futura integración de redes. Actualmente, como ya mencionamos, se está desarrollando la especificación 3.9G antes del lanzamiento de 4G. Es totalmente compatible en sentido inverso con WCDMA y todas las aplicaciones multimedia desarrolladas para WCDMA funcionarán con HSDPA. La mayoría de los proveedores UMTS dan soporte a HSDPA. Se dice que la 4G estará basada totalmente en IP siendo “un sistema de sistemas y una red de redes”, alcanzándose después de la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas así como en computadoras, dispositivos eléctricos y en tecnologías de la información así como con otras convergencias para proveer velocidades de acceso entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo costo posible. El Wireless World Research Forum WWRF define 4G como una red que funcione en la tecnología de Internet, combinándola con otros usos y tecnologías tales como Wi-Fi y WiMAX. La 4G no es una tecnología o estándar definido, sino una suma de tecnologías y protocolos para permitir el máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata. El IEEE aún no se ha pronunciado designando a la 4G como “más allá de la 3G”. El concepto de 4G englobado dentro de 'Beyond 3-G' incluye técnicas de avanzado rendimiento radio como MIMO y OFDM. Dos de los términos que definen la evolución de 3G, siguiendo la estandarización del 3GPP, serán LTE ('Long Term Evolution') para el acceso radio, y SAE ('Service Architecture Evolution') para la parte núcleo de la red. Como características principales enunciar lo siguiente:
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* Para el acceso a radio se abandona el acceso tipo CDMA característico de UMTS. * Uso de SDR (Software Defined Radios) para optimizar el acceso a radio. * Las tasas de pico máximas previstas son de 100Mbps en enlace descendente y 50Mbps en enlace ascendente (con un ancho de banda en ambos sentidos de 20MHz). * La red completa prevista es todo IP. * Los nodos principales dentro de esta implementación son el 'Evolved Node B' (BTS evolucionada), y el 'System Access Gateway', que actuará también como interfaz a inter net, conectado directamente al Evolved Node B. El servidor RRM será otro componente, utilizado para facilitar la interoperabilidad con otras tecnologías.
Teléfonos Inteligentes Hasta hace un tiempo hablábamos de los PDA (Personal Digital Assistant o Asistente Personal Digital) que son dispositivos de pequeño tamaño que combinan una computadora, teléfono/fax, Internet y conexiones de red. A los PDAs también se les llama palmtops, hand held computers (computadoras de mano) o pocket computers (computadoras de bolsillo). Un PDA funciona como teléfono móvil, fax, explorador de internet, organizador personal, GPS, etc. En realidad, el pocket PC evolucionó a partir de la computadora portátil, pero sus dimensiones se redujeron lo máximo posible y se quedó con menos memoria y velocidad de procesamiento que el portátil. Comenzó a dar sus primeros pasos hacia 1998. El PDA transformó el concepto de agenda a principios de los 90. Del papel y el lápiz se pasó a una pantalla y a un lápiz digital con el que se apuntaban nombres, teléfonos y citas. La mayoría de los PDA empezaron a usarse con una especie de lápiz electrónico en lugar de teclado, por lo que incorporaban reconocimiento de escritura a mano. Hoy en día los PDAs pueden tener teclado y/o reconocimiento de escritura. Algunos PDAs reaccionan a la voz, mediante tecnologías de reconocimiento de voz. Apple fue una de las primeras compañías en ofrecer PDAs, pero al poco tiempo muchas compañías empezaron a ofrecer productos similares. Podríamos clasificar a los PDAs en función de su sistema operativo en: Palm (antes Palm Pilot): utilizan el sistema operativo Palm OS (de PalmSource, Inc.) Pocket PC: utilizan el sistema operativo Windows Mobile (de Microsoft) BlackBerry: utilizan un sistema operativo propio para los BlackBerry Palm Linux: utilizan un sistema operativo libre (relacionado con los denominados ODM.
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Aunque los Palm y Pocket PC son los más utilizados, los Pocket PC son de aparición más reciente. Los Palm, con su inicial fabricación como Palm Pilots por la compañía Palm Inc., llevan más tiempo en el mercado (Palm Inc. se separó en la división de software, PalmSource, Inc., y la de hardware palmOne, Inc.). Los BlackBerry, cuyo uso se está incrementando, son PDAs fabricados por la compañía canadiense Research In Motion (RIM) y se venden por las compañías de telefonía móvil de todo el mundo. Ahora bien, a diferencia del PDA y del Pocket PC, el smartphone evolucionó de un teléfono celular. Según definiciones normales, un Smartphone (Teléfono inteligente) es un teléfono celular que incorpora características similares a las de una computadora personal. Casi todos los teléfonos inteligentes son celulares con servicio de correo electrónico y con la funcionalidad completa de un organizador personal. Una característica importante de casi todos los teléfonos inteligentes es que permiten la instalación de programas para incrementar el procesamiento de datos y la conectividad. Si bien no tengo “muy en claro” las diferencias entre un smartphone, un PDA y un pocket PC, se habla de herramientas diferentes: un teléfono móvil con funciones multimedia (smartphone), una computadora de bolsillo (pocket PC) y una agenda electrónica (PDA).
Liberación de iPhone 3G y 3GS Tanto con la ayuda de Internet como de amigos dedica dos al servicio de teléfonos celulares pudimos “reunir” abun dante información para “jugar” con los nuevos modelos de iPhone. Como no suelo tener mucho tiempo disponible, le pedí a Pablo Martín Varela que ponga en práctica una serie de técnicas y es por ello que podemos garantizar que la información que damos a continuación funciona perfecta mente.
La Técnica Jailbreak al iphone 3G El Jailbreak proviene de 2 palabras en inglés, Jail que significa cárcel y Break que significa romper, en palabras simples Jailbreak significa “escapar de la cárcel”, y en el mundo del iPhone y iPod el Jailbreak es el proceso que nos permite acceder a todos los archivos y carpetas en el iPhone o iPod Touch así como a la posibilidad de cargar programas extra o archivos de imagen sin necesidad de tener que “pasar” por el iTunes. Haciendo un “Jailbreack” podremos instalar aplicaciones de terceros, modificar las que ya están y otras cosas más. Antes de hacer el Jailbreak debe conocer qué tipo de dispositivo tiene y la versión del Firmware con el que cuenta. Para saber qué versión de Firmware tiene, lo puedes encontrar en yu iPhone o iPod Touch siguiendo la ruta:
Ajustes -> General -> Acerca de. * Para realiziar el Jailbreak a dispositivos Apple con firm ware 1.1.1, 1.1.2, 1.1.3 o 1.1.4 desde Windows o Mac es muy sencillo, sólo toma 2 minutos con ZiPhone. * Para hacer el Jailbreak con firmware 1.1.4 desde Mac también puede probar con iJailBreak. * Para desbloquear un iPhone de primera generación con Firmware 2.0 desde Windows o Mac se puede emplear el programa Pwonage Tool que también soporta iPhone 3G. * Si la versión del firmeware es 2.1 o 2.2 se puede hacer el Jailbreak con QuickPwn desde Windows o desde Mac. * Y si la versión es 3.0 o superior… bueno, aún no lo he probado y los expertos me dicen que es algo riesgoso por que puede producir un bloqueo parcial o total del dispositivo. Por lo tanto, mi sugerencia es cargarle un firmeware anterior para que se lo pueda liberar.
Figura 42
En caso de que haya hecho el Jailbreak pero por alguna razón desees regresar tu iPod Touch o iPhone a su estado original es muy sencillo, sólo debes restaurar el Firmware original de Apple y así tendrás todo como nuevo. Entonces, como
primera medida digamos que el JAILBREACK que explicaremos consiste en instalar los programas Cydia e Installer en el iPhone 3G que son 2 utilidades desde donde podremos descargar una cantidad de programas para que el iPhone sea realmente muy útil para muchas cosas e, incluso, podamos liberarlo y controlar el desbloqueo. Entre los distintos programas que podremos instalar está, por ejemplo, el Cycorder, que permite filmar, también podremos usar el iPhone como MODEM, ver televisión, instalar un programa donde encontramos juegos y aplicaciones, etc. Figura 41 Pero vamos a centrarnos en lo que nos interesa, que es el Jailbreak. Las herramientas necesarias para hacer el Jailbreack al iPhone son: * Soft para Windows “QuickPwn22-1” (esta versión del programa sirve para la actualización 2.2 del iphone). Si bien hay varios links de descarga, al momento de escribir este texto aún no he conseguido la autorización que me permita afirmar que el uso de dicho firmeware es legal por lo cual su uso corre por cuenta y cargo de quien lo instala. Puede usar el link de descarga http://www.quickpwn.com/downloads. Allí encontrará el firmware 2.2 original del iPhone (figura 41). El programa lo podrá descargar desde nuestra web con la clave “iphone”. Una vez que tenemos el programa y el firmeware apropiado, ejecutamos el archivo QuickPwn22-1.exe con el iPhone conectado a la PC (figura 42). Esperamos que el programa reconozca el teléfono, lo que puede tardar unos minutos; cuando los encuentra hace-
Figura 43
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mos click en la flechita. Aparece una pantalla donde tenemos que buscar (con Browse) el firmware 2.2 original del iPhone que hemos descargado y guardado en algún lugar del disco de la PC (figura 44), le indicamos en qué carpeta esta (figura 45) y hacemos click en siguiente. Aparecerá la pantalla de la figura 46, la dejamos como está y volvemos a hacer click en la flecha. En el siguiente paso tenemos que seguir una secuencia de comandos para que el teléfono entre en mode RFU (restauración), e inicie la instalación, la secuencia la vamos a tener en pantalla y seria la siguiente: 1) Espere que el teléfono entre en modo restauración (figura 47). 2) En la pantalla se oscurece el renglón que le indica que apriete el botón HOME del iPhone durante 5 segundos (figu ra 48), hágalo. El botón HOME es el único que tiene la parte frontal del iPhone y que me lleva al menú del teléfono. 3) Luego de reconocer que hizo lo correcto, se oscurece el próximo renglón de la ventana de restauración, donde le pide que mantenga apretadas juntas la tecla HOME y la tecla POWER del iPhone (figura 49), hágalo. 4) Cuando aparece en la ventana la imagen de la figura 50 soltamos el Power y mantenemos apretado 30 segundos el botón HOME. Si todo sale bien verán la pantalla de la figura 51 y comenzará la instalación de los programas en el Iphone (figuras 52 y 53). Una vez que termina la instalación ya tendremos las aplicaciones en el iPhone para poder empezar a instalar aplicaciones, como por ejemplo el PDANet que usaremos más adelante para convertir a nuestro iPhone en MODEM, y que lo encontramos en Cydia.
Figura 44
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Por razones de espacio, en esta nota no se han incluído las figuras 45 a 63, las que sí se encuentran en la obra que estamos comentando. El Cydia y el Installer (figura 54) son aplicaciones similares. Yo he encontrado varias cosas útiles en los dos sitios. Cuando entramos por primera vez al Cydia nos puede pedir hacer un Up Grade, le damos OK y listo. El primer programa que debe bajar es el BossPrefs v2.15b que, aunque todavía sea una beta, funciona perfectamente. Es una aplicación muy útil, que sirve para activar o desactivar Edge, Wifi, Bluetooth, SSH y la cuenta de Mail. Yo lo uso básicamente para desactivar EDGE, de esa manera me abstengo de usar ese servicio involuntariamente, asi mismo lo uso para controlar SSH con WinSCP. BossPrefs se puede instalar desde Cydia; en la dirección: http://apt.bigboss.us.com/repofiles/cydia/ Le sugiero que siga leyendo, ya que explicaremos paso a paso cómo se bajan archivos desde Cydia.
Liberando con Yellowsn0w Ya estamos en condiciones de “liberar” el iPhone 3G al cual le hemos colocado el firmeware 2.2 original (no importa que versión de firmeware haya tenido nuestro iPhone, ahora tiene la versión 2.2), incluso, puede experimentar con otras versiones, siempre que “guarde” el firmeware original o se asegure de tener otro guardado en el disco rígido de su computadora. Necesitaremos el programa Yellowsn0w y lo descargaremos desde Cydia, en el sitio: apt9.yellowsn0w.com. Para ello abrimos Cydia y hacemos click em Manage (figura 55) En la siguiente pantalla seleccionamos source (figura 56) y, posteriormente, damos click en Edit (figura 57). Seleccionamos Add y agregamos la dirección http://apt9.yellowsn0w.com (figura 58). Ahora vamos a instalar la herramienta yellowsn0w, para hacerlo rápido vamos a Search, ponemos Yellowsn0w, enseguida aparece para descargar y seleccionamos Yellowsn0w (figura 59). Aparece la pantalla de la figura 60 y hacemos click en install y en la pantalla siguiente confirmamos (figura 61). Comenzará la instalación y, mientras lo hace, aparece la imagen de la figura 62. El Yellowsn0w los podemos activar y desactivar del bosspref que antes habíamos descargado en nuestro iPhone (figura 63). Ya tenemos liberado el teléfono para todas las compañías, basta entonces con que realice pruebas con distintos chips. ✪
TECNOLOGÍA
DE
PUNTA
La Iluminación de las Pantallas de LCD Los Circuitos Inverters Las pantallas LCD son ópticamente pasivas; es decir que no generan su propia luz. Cada píxel es una llave analógica óptica que deja pasar más o menos luz. La iluminación es posterior (backligth) y se usan dos tipos de fuentes de luz: los tubos fluorescentes y los leds blancos. Para uniformar la iluminación de la pantalla se utilizan varios tubos o una mayor cantidad de leds blancos. Cualquiera de las dos fuentes de iluminación se le agrega posteriormente una pantalla reflectora y una lámi na difusora de luz. En este artículo veremos cómo se efectúa la iluminación y cómo se realiza la prue ba de lámparas CCFL. Autor: Ing. Alberto H. Picerno
E
n la figura 1 se puede observar una disposición clásica con 6 tubos adecuada para una pantalla de 29” con una relación de aspecto de 16/9 utilizada por TCL. Los tubos fluorescentes utilizados en esta disposición no son tubos comunes sino que son tubos de cátodo frío. Sin embargo, en usos diferentes a los de monitores y TV se pueden llegara utilizar los tubos corrientes en circuitos como el indicado en la figura 2 y que nos va a servir para entender el funcionamiento de un tubo fluorescente. El tubo fluorescente es una lámpara de vapor de mercurio a baja presión, utilizada para la iluminación doméstica, industrial y actualmente para las pantallas LCD. Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su alta eficiencia energética. Está formada por un tubo o bulbo
Figura 1 - Disposición de tubos en un TV TCL.
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Tecnología de Punta fino de vidrio revestideterioro por las chisdo interiormente con pas que se producirían una sustancia que si él no existiera. contiene fósforo y Los filamentos, al caotros elementos que lentarse, desprenden emiten luz al recibir electrones que ionizan una radiación ultravioel gas argón que llena leta. El tubo contiene el tubo, formando un una pequeña cantiplasma que conduce dad de vapor de merla electricidad. Este curio y un gas inerte, plasma excita los átohabitualmente argón mos del vapor de mero neón, sometidos a curio que, como conuna presión ligerasecuencia, emiten luz mente inferior a la tanto en el espectro viFigura 2 - Tubo fluorescente doble de 20W presión atmosférica. sible como en el ultraAsimismo, en los exvioleta. tremos del tubo existen dos filamen- de la propia lámpara, dos elementos El revestimiento interior del tubo fundamentales que son el arrancador tiene la función de filtrar y convertir la tos hechos de tungsteno. Observe como un invento antiguo (cebador en España y algunos paí- luz ultravioleta en visible. La coloraforma parte de un dispositivo de últi- ses de América) y la reactancia in- ción de la luz emitida por la lámpara ma generación. El tubo fluorescente ductiva. depende del material de dicho recuEl arrancador está formado por brimiento interno. moderno fue inventado en 1926 por Edmund Germer, Friedrich Meyer y una pequeña ampolla de cristal relleLas lámparas fluorescentes son Hans Spanner quienes propusieron na de gas neón a baja presión y en dispositivos con una resistencia elécincrementar presión del gas dentro cuyo interior se halla un contacto for- trica negativa. Esto significa que del tubo y recubrirlo internamente mado por láminas bimetálicas. En pa- cuanto mayor sea la corriente que las con un polvo fluorescente que convir- ralelo con este contacto se encuentra atraviesa, mayor es el grado de ionitiera la radiación ultravioleta emitida un capacitor destinado a actuar como zación del gas y, por tanto, menor la por un gas en estado de plasma, en apagachispas. resistencia que el tubo opone al paso La reactancia inductiva está cons- de dicha corriente. Así, si se conecta una luz blanca más uniforme. La idea fue patentada al año siguiente y pos- truida por un arrollamiento sobre un la lámpara a una fuente de tensión teriormente la patente fue adquirida núcleo de chapas de hierro, el cual prácticamente constante, como la supor la empresa estadounidense Ge- recibe el nombre de balastro o balas- ministrada por la red eléctrica, la lámneral Electric y bajo la dirección de to. para se destruiría en pocos segunAl aplicar la tensión de alimenta- dos. Para evitar esto, siempre se coGeorge E. Inman la hizo disponible para el uso comercial en 1938. Los ción, el gas contenido en la ampolla nectan a través de un elemento limiconocidos tubos rectos y de encendi- del cebador se ioniza con lo que au- tador de corriente para mantenerla do por precalentamiento, se mostra- menta su temperatura, tanto como dentro de límites tolerables. Este eleron por primera vez al público en la para que la lámina bimetálica se de- mento limitador, en el caso de la figuFeria Mundial de New York en el año forme cerrando el circuito, lo que ha- ra 2 es la reactancia inductiva. 1939. Desde entonces, los principios rá que los filamentos de los extremos Finalmente, la disminución de la de funcionamiento se han mantenido del tubo se enciendan. Al cerrarse el resistencia interna del tubo una vez inalterables salvo las tecnologías de contacto el cebador se apaga y el gas encendido, hace que la tensión entre manufactura y materias primas usa- vuelve a enfriarse, con lo que los con- los terminales del arrancador (que das, lo que ha redundado en la dismi- tactos se abren nuevamente y se re- está en paralelo con el tubo) sea innución de precios y han contribuido a pite el proceso. De este modo, la co- suficiente para ionizar el gas contenipopularizar estas lámparas en todo el rriente alterna se aplica a los filamen- do en su ampolla. Por lo tanto, el conmundo. Y este invento de 1939 se tos por cortos espacios de tiempo. tacto bimetálico queda inactivo cuanLa función del capacitor conteni- do el tubo está encendido. En la figuusa en los TV del 2007. En la figura 2 se aprecian los ele- do en el arrancador es absorber los ra 3 se puede observar una síntesis mentos internos de un tubo fluores- picos de tensión que se producen al de todo el funcionamiento por medio cente moderno. Se distinguen, aparte abrir y cerrar el contacto, evitando su de una infografía muy explícita.
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Los Inverters de los Tubos CCFL y CCFT Este tipo de tubo no se utiliza normalmente en un LCD debido a dos problemas. El primero es que funciona con un balastro que produce campos magnéticos dispersos que pueden producir interferencias a frecuencias de red. El otro es que el encendido puede realizarse tras dos o tres intentos que ocurren aleatoriamente de acuerdo Figura 3 - Infografía del proceso de funcionamiento de un tubo fluorescente común. al momento en nización. Si se coloca un potencial el tubo. Son fuentes pulsadas que en que se abre el arrancador. El tubo que realmente se utiliza suficientemente alto entre los electro- lugar de mantener la tensión de salies el tipo CCFL o tubo por emisión dos y los mismos son del material da constante mantienen la corriente electrónica de cátodo frío. El tubo adecuado se produce una emisión de salida constante aunque la carga fluorescente necesita electrones li- espontánea de electrones a la tem- varíe en un amplio rango (recuerde bres para arrancar. No importa por peratura ambiente. Luego el proceso que el tubo se comporta como una qué método se consigan estos elec- continúa como en un tubo con fila- resistencia negativa). En la figura 4 se observa la pruetrones; lo importante es que haya una mento. El problema de la limitación de ba de uno de estos tubos probados importante cantidad de ellos en su interior para que se precipiten en el corriente por el dispositivo se solucio- con su propia plaqueta y una fuente electrodo positivo y en su camino na utilizando fuentes electrónicas externa de 12V. La etapa de excitaproduzcan colisiones que generen io- que limitan la corriente circulante por ción del tubo se llama vulgarmente
Figura 4 - Prueba de un tubo CCFL con la propia fuente de un LCD.
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Tecnología de Punta
Figura 5 - Disposición de una pantalla LCD con 12 tubos CCFL.
Figura 6 - Plaqueta inverter montada.
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Los Inverters de los Tubos CCFL y CCFT “Inverter” (cuya traducción literal es inversor pero que por lo general no se traduce). El blanco emitido por los tubos CCFL debe ser estrictamente el blanco adoptado por la norma, para que los colores aparezcan vividos y sin matices extraños. Esto no es muy simple de conseguir y por lo general con esta iluminación no se pueden lograr los colores absolutamente reales. Por otro lado un bulbo lleno de gas no es una tecnología compatible en duración con una pantalla LCD. Por eso los fabricantes buscaron una tecnología de mejor calidad con un blanco más puro y estable. Y esa tecnología es justamente la de leds blancos de alto brillo, pero con el inconveniente de que deben usarse gran cantidad de ellos y cada uno con su propio limitador de corriente. El limitador de corriente más sencillo es un simple resistor. Pero por ser tan sencillo conlleva el problema de su bajo rendimiento. Por eso en la mayoría de los casos cuando se requiere un blanco de precisión (monitores profesionales para la industria gráfica por ejemplo) se recurre a la utilización de leds con regulador incluido que tienen un precio muy superior a los leds comunes de alto brillo. Por otro lado existe el problema del montaje más complejo y de las fallas de fabricación. En la figura 5 se puede observar por último el despiece de una pantalla, en donde se puede observar claramente la disposición de la iluminación.
Inversores Comerciales Como ejemplo de un inverter vamos a analizar el que corresponde al
Figura 7 - Diagrama en bloques del inversor.
chasis LC03 de Philips. Esta placa es un panel separado, excepto para el modelo de 23”, y es utilizada para la excitación de Lámparas Fluorescentes del tipo CCFL. Este chasis posee dos conjuntos de tubos que están ubicadas en la parte inferior y superior del Panel LCD .En la figura 6 se puede observar la plaqueta correspondiente montada sobre el blindaje trasero de la pantalla. Se pueden observar, como componente más destacado, un transformador de pulsos por cada tubo. Lamentablemente los dos conjuntos de Lámparas Fluorescentes que se encienden por medio de la Placa Inverter, son parte del Panel LCD y; por lo tanto, no pueden reemplazarse. En caso de haber una defectuosa, el Panel LCD completo debe ser cambiado. Recuerde que muchos TV LCD no permiten el funcionamiento con un tubo quemado aunque a ve-
ces el TV sería perfectamente utilizable (sobre todo cuando se trata de TV con 6 o más tubos). En estos casos el inverter debe ser engañado conectando un resistor de potencia que reemplace su consumo entre los dos electrodos del tubo quemado sobre la placa inverter, más adelante retomaremos este tema. La tabla 1 indica la especificaciones técnicas de un inversor de un TV/monitor para un tubo de 15” y de 17”. 1) Los 4 conectores que van a los tubos deben estar perfectamente en chufados para evitar peligrosas des cargas de alta tensión que pueden dañar la salud del reparador. 2) Si una de las Lámparas Fluo rescentes estuviese defectuosa, el Panel Inverter completo entra en pro tección con lo cual las restantes Lám paras quedan también apagadas. El síntoma es “Pantalla negra pero con Audio” en el modo TV. 15”
TENSIÓN DE SALIDA SIN CARGA TENSIÓN DE SALIDA CON CARGA FRECUENCIA DE SALIDA TENSIÓN EN LA PATA 4 DEL 1402 RETORNO DE CORRIENTE MEDIA
1.189V 520V 44.9 KHZ 4,59V 8,09mA
17” 1.257V 609V 46.7 KHZ 4,46V 7,89 mA
Tabla 1 - Especificaciones de un inversor
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Tecnología de Punta
Figura 8 - Circuito simplificado del inverter.
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Los Inverters de los Tubos CCFL y CCFT Vamos a explicar el funcionamiento de nuestro inverter utilizando un diagrama en bloques de la figura 7. Sintéticamente la señal SI/NO enciende el CI que excita al circuito Buck para que éste, a su vez, excite el circuito Royer (posteriormente se explicará el funcionamiento detallado de estos circuitos). El circuito Royer genera la alta tensión para los CCFL pero como esta señal puede tener distorsiones se utiliza un control de balance que las evita. Por último se excitan las lámparas que retornan por el circuito de protección y de realimentación para el ajuste de la salida del CI. En la figura 8 se puede observar el diagrama del inverter para TV/monitores de 15 y 17” con cuatro tubos fluorescentes del chasis Philips LC03. Nosotros vamos a encarar el estudio realizando primero un análisis sencillo por toda la sección sin efectuar un estudio profundo de cada etapa. Observe los dos conectores para los 4 tubos CCFL. Existen dos vivos y un retorno común que está dirigido a un diodo que hace circular el pulso negativo. El pulso positivo también retorna a masa por el otro diodo, pero previamente pasa por un circuito que sensa la corriente circulante. Los vivos de los tubos están balanceados, debido a los dos bloques balanceadores. Los circuitos balanceadores se alimentan desde dos transformadores de pulsos T1 y T2 pero solo existen dos transistores de potencia que comparten en los bobinados de colector de los dos transformadores. El resto del circuito solo sirve como control del Royer. En principio todo el
control se opera a través de la tensión de fuente del Royer y esta tensión la provee el buck converter formado por el mosfet Q8 que toma tensión regulada de 12V desde la fuente. A pesar de que un Mosfet necesita poca energía de excitación el sistema posee un excitador compuesto por dos transistores en push pull que en este caso están representados con un bloque con una llave. El buck converter debe funcionar sincronizadamente con el Royer para evitar efectos de batido. En este caso se puede observar que la llave se controla por el amplificador diferencial U1D, que a su vez es excitado por el U1C al que retornan los diodos de semiciclo positivo de los tubos trayendo la pulsación del Royer. En forma paralela a esta red de control y sincronización opera la protección del sistema generada en el mosfet Q14, que reacciona ante una elevada corriente por los tubos midiendo la corriente de retorno del
bobinado de alta tensión producida sobre R37. Ante una condición de protección el mosfet Q51 corta las oscilaciones apagando al buck converter. Ahora que conocemos el funcionamiento a vuelo de pájaro, vamos a entrar al detalle de los circuitos comenzando desde atrás hacia delante, es decir partiendo del circuito Roye, que se puede observar en la figura 9 en su versión simplificada alimentado solo dos tubos. El Royer es un circuito típico de conversores CC/CC autooscilantes, pero en este caso con una modificación consistente en que el circuito secundario no tiene rectificador. Esta estructura circuital denominada Royer es la encargada de convertir la tensión continua que está presente en la pata de fuente del Transformador T1 en una tensión alterna de alto valor (1189 Vac y 1257 Vac para 15” y 17” respectivamente (antes del encendido de los tubos)
Figura 9 - Circuito Royer simplificado
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Tecnología de Punta Nota: éste es el valor de encendido, pero una vez que encienden la tensión baja a un valor de aproximadamente 630V eficaces que el circuito regula para ajustar la corriente por los tubos y evitar su autodestrucción. El circuito Royer posee una fuerte realimentación positiva que se establece a la frecuencia de resonancia de los bobinados de colector con los capacitores externos C7 y C8 que es de unos 45kHz aproximadamente. El bobinado de reacción dibujado abajo tiene un sentido tal, que cuando conduce Q9 se genera una tensión negativa sobre la base de Q10 que permanece cortado. Observe que las bases tiene resistores de bajo valor (R17 y R16) que a su vez están conectados a un filtro de baja resistencia (R18,R19 y R20) con C9 conectado a masa que es un SMD de .01µF. Sobre C9 por lo tanto solo hay tensión continua que no depende del estado de los transistores Q9 y Q10. Entre Q9, Q10 y T1 se conforma un Oscilador de tipo auto-resonante (el transformador es parte del Oscilador) de modo que en el tiempo, mientras uno de los dos Transistores conduce, el otro está cortado y viceversa. Dependiendo de qué transistor conduce, queda determinado el sentido de las líneas de Flujo Magnético en el núcleo de T1. Cuando conmutan los Transistores, también cambia el sentido del Flujo Magnético en el núcleo de T1 y esa variación de flujo induce tensión en el bobinado secundario. Dado que el Bobinado Secundario tiene más vueltas que el Primario, se obtiene una alta tensión a la salida. Un papel muy importante en la estructura del circuito Royer la juega el
Bobinado de realimentación. Este Bobinado es la realimentación positiva desde la salida a la entrada que excita las bases de Q9 y Q10 en contrafase. Esta realimentación hace conducir a un Transistor y a cortar el otro. Las resistencias R16 y R17 dan la polarización en continua de las Bases de Q9 y Q10. En realidad no hay dos circuitos para los 4 tubos sino un solo circuito con los bobinados de colector en paralelo, que obtienen CA de alta tensión en sus bobinados secundarios. Esta conexión se puede observar en el diagrama en bloques de la figura 7. El Transformador T2 es idéntico al T1 y su Bobinado Primario se conecta en Paralelo con el de este último, mientras que el Secundario se usa para generar la Alta Tensión de salida necesaria para encender el otro conjunto de Lámparas Fluorescentes. Si se conecta el Royer sin el bloque de control seguro que se queman los tubos fluorescentes y el Royer mismo. En efecto, la técnica de funcionamiento del oscilador es hacerle generar la máxima salida aplicándole inicialmente la máxima tensión de fuente. El oscilador se parece a un motor acelerado al máximo y con el acelerador trabado. En cuanto encienden los tubos se generan dos tensiones que ingresan al control. Una por el doble diodo D5
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para sincronizar el buck converter y ajustar el período de actividad y la otra por R31 operando como protección de sobrecorriente. Analicemos la corriente por el circuito de alta tensión. La pata superior del secundario de T1 genera una CA semisinusoidal que se bifurca por C10 y C11 atravesando los tubos con destino a masa. El semiciclo negativo atraviesa el diodo izquierdo de D5 y el semiciclo positivo hace lo propio por el diodo de la derecha aunque se descarga a masa en el interior del bloque de control. Este semiciclo es medido para saber qué corriente circula por los tubos. El inductor L3 (con sus resistores R21 a R24 que le bajan el Q) al resonar con C10 y C11 suaviza los flancos de la señal reduciendo distorsiones de la CA para mejorar la duración de los tubos. La corriente de masa se cierra hacia el bobinado secundario del transformador a través de un juego de diodos zener D7 a D10 y un resistor de bajo valor R29. Mientras la corriente por los tubos tenga valores normales el diodo D11 toma pulsos negativo de bajo valor que no pueden hacer conducir al MOSFET interno al control. Ante corrientes anormalmente altas este transistor conduce y corta el funcionamiento del buck converter. En algunos modelos existe un resistor de 1MΩ en paralelo con los diodos y el resistor serie. Observe que la disposición de los diodos zener de 75V es tal que limitan la tensión a 76,2 voltios, tanto en el pico negativo como en el positivo. Esto hace que el circuito Royer arranque con muy poca carga hasta que se supere la tensión de 76,2V, cosa que demora unas centenas de milisegundos porque la tensión V1 se establece lentamente. ✪
AUTO ELÉCTRICO
Interfase OBD II con LM327 Descripción de una Interfase OBD II Parte 4: Descripción de los Comandos AT para Generar Programas en OBD II (Conclusión) En esta sección estamos explicando el funcionamiento de uno de los circuitos integrados más utilizados para la crea ción de interfases para OBD II, nos referi mos al LM 327. En esta nota continuamos con la presentación del resto de los comandos AT que maneja el LM327 para luego realizar algunos ejemplos de pro gramación que nos permitan comprender la sintaxis de un programa. Por Luis Horacio Rodríguez
PP hh OFF (Turn Prog. Parameter hh OFF) Este comando inhabilita el número hh de Parámetro Programable. Cualquier valor asignado usando el comando PP hh SV no se usará más, y nuevamente estará en efecto la posición por defecto que viene de fábrica. El momento real en que el nuevo valor de este parámetro se hace efectivo está determinado por su tipo. Note que “PP FF OFF” es un comando especial que inhabilita todos los Parámetros Programables como si hubiera ingresado PP OFF para cada uno. Es posible alterar alguno de los Parámetros Programables de modo que puede ser difícil, o incluso imposible comunicarse con el ELM 327. Si ocurre esto, hay un medio por hardware de reinicializar todos los Parámetros Programables de inmediato. Conecte un Jumper desde tie-
rra hasta la pata 28, manteniéndolo allí mientras se le aplica la alimentación al ELM327. Manténgalo en posición hasta que vea destellar el LED de Recepción RS 232 (lo que indica que todos los PPs han sido desactivados). En este punto, quite el Jumper para permitir que el CI ejecute un arranque normal. Note que ocurre una reinicialización de los PPs bastante rápidamente; si está manteniendo el Jumper durante más de unos pocos segundos y no se ve destellar la luz de recepción, quite el Jumper y trate de nuevo, pues puede haber un problema con su conexión. Esta característica sólo está disponible comenzando con v1.2, y no está en las versiones anteriores del CI. PP hh ON (Turn Programmable Parameter hh ON) Este comando habilita el número
hh de parámetro programable. Una vez habilitado, cualquier valor asignado usando el comando PP hh SV se usará en lugar del valor por defecto que estaba de fábrica. (Todos los valores de parámetros programables se establecen en sus valores por defecto en la fábrica, de modo que la habilitación de un parámetro programable antes de asignarle un valor no ocasionará problemas). El momento real en que el valor de este parámetro se hace efectivo está determinado por su tipo. Note que “PP FF ON” es un comando especial que habilita todos los Parámetros Programables al mismo tiempo. PP xx SV yy (Prog. Param. xx : Set the Value to yy) Este comando asigna un valor a un Parámetro Programable. No obs-
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Auto Eléctrico tante, el sistema no podrá usar este nuevo valor hasta que el Parámetro Programable haya sido habilitado. PPS (Programmable Parameter Summary) Este comando muestra el rango completo de Parámetros Programables corrientes (incluso aquellos que todavía no han sido implementados). Cada uno se muestra como un número PP seguido de dos puntos y el valor que se le asigna . A esto le sigue un solo dígito (“N” o “F”) para mostrar que está habilitado (ON) o no (OFF), respectivamente. R0 y R1 (Responses off (0) or on (1)) Estos comandos controlan la recepción automática del CI y la presentación de los mensajes devueltos por el vehículo. Si las respuestas han sido desactivadas, el CI no esperará una respuesta del vehículo después de enviar un pedido, y regresará inmediatamente para esperar el próximo comando RS232 (el ELM 327 no imprime nada para decir que el envío fue exitoso, pero verá un mensaje si no lo fue). R0 puede ser útil para enviar comandos ciegamente cuando se usa el CI para una aplicación de una red que no sea OBD, o cuando se simula un ECU en un entorno de aprendizaje. Normalmente no se recomienda que se use esta opción ya que el vehículo puede tener dificultad si está esperando un byte de reconocimiento y nunca lo recibe. Una posición de R0 anulará cualquier número de respuestas que se proveen en un pedido OBD. La posición por defecto es R1, o respuestas activadas. RA hh (Set the Receive Address to hh) Según la aplicación, los usuarios pueden desear fijar manualmente la dirección a la cual responderá el
ELM 327. La emisión de este comando desactivará el modo AR y forzará al CI a aceptar respuestas sólo dirigidas a hh. Hay que tener precaución ya que según adónde lo puso, Ud. puede terminar aceptando (reconocimiento con un IFR) un mensaje que realmente fue destinado a otro módulo. Para desactivar el filtrado RA, simplemente envíe AT AR. Este comando no es muy eficaz para usar con los protocolos CAN, ya que sólo monitorea una parte de los bits ID. El comando CRA puede ser una mejor elección. Este comando no tiene ningún efecto sobre las direcciones usadas por los protocolos J1939, dado que las rutinas J1939 las derivan a partir de los valores de encabezamiento, tal como lo requiere la norma SAE. Este comando RA es exactamente el mismo que el SR y son intercambiables. RTR (Send an RTR message) Este comando hace que se envíe un mensaje CAN de “Cuadro Remoto”. Este tipo de mensaje no tiene bytes de datos y tiene fijado su bit de Pedido de Tr a n s m i s i ó n Remota. Los encabezamientos y los filtros permanecerán como se establecieron previamente (o sea, el ELM 327 no hace ninguna suposición acerca de qué formato puede tener una repuesta), de modo que se necesitan hacer ajustes a la máscara y al filtro. Este comando debe usarse con un protocolo CAN activo, y devolverá un error si el protocolo no lo es. Note que la posición del CAF1 normalmente elimina la presentación de todos los RTRs, de modo que si Ud. está monitoreando mensajes y quiere ver los RTRs, tendrá que desactivar el formateo o activar los encabezadores. El ELM327 trata a un RTR como cualquier envío de mensaje, y esperará una respuesta del vehículo (a menos que se haya elegido AT R0).
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RV (Read the input Voltage) Este comando inicia la lectura de la tensión presente en la pata 2 y la conversión de la misma a tensión decimal. Por defecto, se supone que la entrada está conectada a la tensión a medir a través de un divisor resistivo de 47kΩ y 10kΩ (con el de 10kΩ conectado entre la pata 2 y Vss) y que la alimentación del CI son 5V nominales. Esto permitirá la medición de tensiones de entrada hasta 28V, con una exactitud no calibrada del 2%. S0 y S1 (Printing of Spaces off (0 ) or on (1)) Estos comandos controlan si se insertan o no caracteres de espacio en la respuesta del ECU. El ELM 327 normalmente informa las respuestas del ECU como una serie de caracteres hexadecimales separados por caracteres de espacio (para mejorar la legibilidad), pero los mensajes se pueden transferir mucho más rápidamente si se elimina cada tercer byte (el espacio). Mientras que esto hace que el mensaje sea menos legible para los humanos, puede proporcionar grandes mejoras para el procesamiento de los datos. Por defecto, los espacios están activados (S1), y los caracteres de espacio se insertan en cada respuesta. SH xyz (Set the Header to 00 0X YZ) El ingreso de palabras de ID de 11 bits CAN normalmente requiere que se agreguen ceros delanteros extra (por ejemplo, AT SH 00 07 DF), pero este comando simplifica esa acción. El comando AT SH xyz acepta un argumento de 3 dígitos, toma sólo los 11 bits más a la derecha de aquél, agrega ceros delanteros, y almacena el resultado en las posiciones de almacenamiento del encabezamiento. Como ejemplo AT SH 7DF es un comando válido, y es
Escáner OBD II con LM327 bastante útil para trabajar con sistemas CAN de 11 bits. El resultado es que los bytes de encabezamiento se almacenan internamente como 00 07 DF. SH xx yy zz (Set the Header to xx yy zz) Este comando permite al usuario el control manual de los valores que se envían como los 3 bytes de encabezamiento de un mensaje. Estos bytes tienen valores que normalmente están asignados (y no requieren ajuste), pero a veces es deseable cambiarlos (especialmente si se experimenta con direccionamiento físico). Los bytes de encabezamiento se definen con dígitos hexadecimales. Se usará xx para el 1er byte de prioridad/tipo, yy para el 2do byte del receptor/blanco, y zz para el tercero o byte del transmisor/fuente. Permanecerán en efecto hasta que se ajusten nuevamente o hasta que se restauren a sus valores por defecto con los comandos D, WS, o Z. Si se establecen nuevos valores para los bytes de encabezamiento antes de que se haya determinado el protocolo del vehiculo, y si no establece la búsqueda para que sea plenamente automática (o sea, distinta del protocolo 0), se usarán estos nuevos valores para los bytes de encabezamiento del 1er pedido al vehículo. Si falla el 1er pedido para obtener una respuesta, y si se habilita la búsqueda automática, entonces el ELM 327 continuará la búsqueda de un protocolo usando los valores por defecto de los bytes de encabezamiento. Una vez que se encuentre un protocolo válido, los bytes de encabezamiento volverán a los valores asignados con el comando AT SH. Este comando se usa para asignar todos los bytes de encabezamiento, ya sean para un sistema
J1850, IS0 9141, IS0 14230 o CAN. Los sistemas CAN usarán estos tres bytes para llenar los bits 0 a 23 de la palabra ID (para un ID de 29 bits), o usarán sólo los 11 bits más a la derecha para un ID CAN de 11 bits (y cualquier otro bit extra asignado será ignorado). Los 5 bits adicionales necesarios para un sistema de 29 bits se establecen con el comando AT CP. Si se asignan valores de encabezamiento para los protocolos KWP (4 y 5), se debe tener cuidado cuando se fija el valor del 1º byte de encabezamiento (XX). El ELM327 siempre insertará el número de bytes de datos para Ud, pero cómo se hace depende de los valores que Ud. asigne a este byte. Si el 2º dígito de este 1º byte de encabezamiento es distinto de 0, el CI supone que Ud desea hacer que se inserte el valor de longitud en ese 1º byte cuando se envía. En otras palabras, al proveer un valor de longitud en el 1º byte de encabezamiento le dice al ELM327 que Ud desea usar un encabezamiento tradicional de 3 bytes, donde la longitud se almacena en el 1º byte de encabezamiento. Si le da un valor de 0 al 2º dígito del 1º byte de encabezamiento, el CI supondrá que Ud. desea que ese valor quede en 0 y que Ud. desea que se inserte un 4º byte de encabezamiento en el mensaje. Esto es contrario a lo norma OBD ISO 14230-4, pero se usa en muchos sistemas (no -OBD) de transferencia de datos, de modo que pueden ser útil cuando se experimenta. Se agregó un soporte para los encabezamientos KWP de 4 bytes en la v1.2 del CI ELM327, pero no estaba en las versiones anteriores. SP h (Set Protocol to h) Este comando se usa para poner al ELM 327 en operación usando el protocolo especificado por “h” y tam-
bién para almacenarlo como el nuevo por defecto. Note que se almacenará este protocolo sin importar cual sea la posición AT M0/M1. Los protocolos válidos corrientemente son: 0 - Automatic 1 - SAE J1850 PWM (41.6 Kbaud) 2 - SAE J1850 VPW (10.4 Kbaud) 3 - ISO 9141-2 (5 baud init, 10.4 Kbaud) 4 - ISO 14230-4 KWP (5 baud init, 10.4 Kbaud) 5 - ISO 14230-4 KWP (fast init, 10.4 Kbaud) 6 - ISO 15765-4 CAN (11 bit ID, 500 Kbaud) 7 - ISO 15765-4 CAN (29 bit ID, 500 Kbaud) 8 - ISO 15765-4 CAN (11 bit ID, 250 Kbaud) 9 - ISO 15765-4 CAN (29 bit ID, 250 Kbaud) A - SAE J1939 CAN (29 bit ID, 250* Kbaud) B - USER1 CAN (11* bit ID, 125* Kbaud) C - USER2 CAN (11* bit ID, 50* Kbaud) * Ajuste por defecto (default settings, user adjustable)
El 1º protocolo (automatic) es un modo conveniente de decirle al CI que el protocolo del vehículo se desconoce y que debe realizar una búsqueda. Hace que el CI intente todos los protocolos si es necesario, buscando uno que se pueda iniciar correctamente. Cuando se encuentra un protocolo válido y se habilita la función de memoria, entonces se recordará ese protocolo y se convertirá en la nueva posición por defecto. Cuando se almacena así, aún estará habilitado el modo de búsqueda automática y la próxima vez que el CI falle en conectarse al protocolo almacenado, nuevamente buscará un protocolo válido dentro de todos los protocolos. Note que algunos vehículos responden a más de un protocolo; durante una búsqueda, Ud. puede ver más de un tipo de respuesta. El ELM327 a menudo usa el comando AT SP 0 para reinicializar el protocolo de búsqueda antes de comenzar (o recomenzar) una conexión. Esto funciona bien, pero como
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Auto Eléctrico con cualquier comando de fijación del protocolo, implica una escritura en la EEPROM, y un retardo innecesario (de casi 30ms) mientras ocurre la escritura. Comenzando con la v1.3 del ELM 327, no se realizará más una escritura en la EEPROM para un comando SP0 (o un SP A0 o SP 0A), pero no obstante reinicializará el protocolo en 0. Si realmente quiere cambiar lo que se almacena en la EEPROM interna, ahora debe usar el nuevo comando AT SP 00. Si se selecciona otro protocolo con este comando (por ejemplo AT SP 3), ese protocolo será por defecto, y será el único protocolo usado por el ELM327. La falla para iniciar una conexión en esta situación ocasionará las respuestas familiares tales como “BUS INIT:…ERROR” y no se intentará ningún otro protocolo. Esta es una posición útil si sabe que su vehículo sólo requiere un protocolo. SP Ah (Set Protocol to Auto, h) Esta variación del comando SP le permite elegir un protocolo de inicio (por defecto), mientras que se sigue manteniendo la habilidad de búsqueda automática de un protocolo valido en caso de falla al conectarse. Por ejemplo, si su vehículo es ISO 9141-2, pero a veces quiere usar el ELM 327 en otros vehículos, puede usar el comando AT SP A3, de modo que el 1er protocolo que se pruebe sea el suyo (3), pero también buscará automáticamente otros protocolos. No olvide de inhabilitar la función de memoria al hacer eso ya que el protocolo de su vecino podría convertirse en el nuevo por defecto. Como en el SP h, un SP Ah almacenara la información del protocolo aunque la opción de memoria esté desactivada (excepto para SP A0 y SP 0A que en la v1.3 ya no produce una escritura; si lo necesita use SP 00). Note que la “A” puede
venir antes o después de h, de modo que AT SP A3 también puede ingresarse como AT SP 3A . SR hh (Set the Receive address to hh) Según la aplicación, los usuarios pueden querer establecer manualmente la dirección a la cual responderá el ELM327. La emisión de este comando desactivará el modo AR, y hará que el CI sólo acepte respuestas dirigidas a hh. Hay que tener precaución con esta posición, dado que según cómo la ponga, puede terminar aceptando (reconocimiento con un IFR) un mensaje que realmente fue destinado a otro módulo. Para desactivar el filtro SR, simplemente envíe AT AR. Este comando no es muy eficaz para usar con los protocolos CAN, dado que sólo monitorea una parte de los bits ID y no es adecuando para la mayoría de las aplicaciones CAN; el comando CRA puede ser una mejor elección. También, este comando no tiene ningún efecto en las direcciones usadas por los protocolos J1939, ya que las rutinas J1939 las derivan de los valores de encabezamiento tal como lo requiere la norma SAE. El comando SR es exactamente el mismo que el RA y son intercambiables. ST hh (Set Timeout to hh) Después de enviar un pedido, el CI espera un tiempo para responder antes de que pueda declarar que no hubo datos recibidos (“NO DATA”) del vehículo. Esa misma posición del temporizador también se usa después de que se ha recibido una respuesta, mientras espera para ver si hay más que vienen. El comando AT ST permite que se ajuste el temporizador en incrementos de 4ms. Cuando se habilita la Temporización Adaptable, el tiempo
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de AT ST establece el tiempo máximo que se ha de permitir, aunque el algoritmo determine que la posición deba ser más alta. En la mayoría de los casos, es mejor dejar el tiempo de AT ST en el valor por defecto cuando se usa la temporización adaptable. El temporizador del ST se pone en 32 por defecto (dando un tiempo de aproximadamente 200ms), pero este valor se puede ajustar cambiando PP 03. Note que un valor de 00 no resulta en un tiempo de 0ms sino que restaura el temporizador al valor por defecto. SW hh (Set Wakeup to hh) Una vez que se ha hecho una conexión de datos, algunos vehículos requieren que haya un flujo de datos cada pocos segundos, o la conexión “se va a dormir”. El CI automáticamente genera mensajes periódicos “despertar” a fin de mantener esta conexión, cuando el usuario no esté pidiendo datos (actualmente, sólo los protocolos 3,4 y 5 generan estos mensajes). Las respuestas a estos mensajes siempre se ignoran y no son visibles al usuario. El intervalo de tiempo entre estos mensajes periódicos de “despertar” se puede ajustar en incrementos de 20ms usando el comando AT SW hh, donde hh es cualquier valor hexadecimal entre 00 y FF. El retardo de tiempo máximo posible de sólo 5s ocurre cuando se usa un valor de FF (decimal 255). La posición por defecto da un retardo nominal de 3s entre mensajes. Note que el valor 00 se trata como un caso muy especial, y debe usarse con precaución, dado que detendrá todos los mensajes periódicos. Esto se suministra ya que puede ser conveniente en ciertas circunstancias. La emisión de AT SW 00 no cambiará una posición anterior para el tiempo entre mensajes para despertar, en caso de que se reinicialice el protocolo.
Escáner OBD II con LM327 TP h (Try Protocol h) Este comando es idéntico al comando SP, salvo que el protocolo que seleccionó no se guarda inmediatamente en la memoria interna, de modo que no cambia la posición por defecto. Note que si se habilita la función de memoria (AT M1), y se encuentra que este nuevo protocolo que está intentando es válido,
entonces ese protocolo se almacenará en la memoria como el nuevo por defecto. TP Ah (Try Protocol h with Auto) Este comando es muy similar al comando AT TP, excepto que si el protocolo que se intenta falla en inicializar, el CI entonces realiza una secuencia automática a través de
todos los protocolos, intentando conectarse a alguno de ellos. V0 y V1 (Variable data lengths off (0) or on (1) ) Estos comandos modifican las posiciones del corriente protocolo CAN para permitir el envío de mensajes de longitudes variable de datos, como el bit 6 de PP 2C y PP 2E de los protocolos B y C. Esto permite experimentar con los mensajes de longitud variable de datos para cualquiera de los protocolos CAN (no sólo B y C). El comando V1 siempre anulará cualquier fijación de protocolo y forzará un mensaje de longitud variable de datos. La posición por defecto es V0, proporcionando longitudes de datos determinados por el protocolo
Figura 1
WM (1 to 6 bytes) (Set Wakeup Message to …..) Este comando permite al usuario anular las posiciones por defecto para los mensajes despertar (a veces conocidos como mensajes de “descanso periódico”). Simplemente suministre los bytes que quiere que se envíen (1 a 6) y el ELM 327 los enviará como se pide a la velocidad dada por la posición de AT SW. Note que no tiene que agregar
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Auto Eléctrico de reposo, esperando caracteres en el bus RS 232. Cualquier velocidad que fue establecida con el comando AT BRD se perderá, y el CI regresará a la posición de la velocidad por defecto. @1 (display the device description) Este comando hace que se imprima la cadena de descripción del dispositivo interno. El texto por defecto es “intérprete OBDII a RS232”. @2 (display the device identifier) El identificador de dispositivo que fue grabado con el comando @3 se muestra con el comando AT @2. Todos los 12 caracteres y un retorno de carro terminal se enviarán en la respuesta si han sido definidos . Si no se ha establecido ningún identificador, el comando @2 devuelve una respuesta de error (“¬¬?”). El identificador puede ser útil para almacenar códigos de producto, fecha de producción, número de serie, u otros códigos.
Figura 2 un byte de suma de verificación a los datos ya que el CI calcula el valor y lo agrega para usted. WS (Warm Start) Este comando hace que el CI realice una reinicialización completa que es muy similar al comando AT Z pero no incluye el encendido del LED de prueba. Los usuarios pueden encontrar a esto como un medio conveniente de arrancar rápidamente sin tener el retardo extra del comando AT Z. Si se usan velo-
cidades variables RS 232 (o sea, comandos AT BRD), es preferible que reinicialice el CI usando este comando en vez de AT Z, dado que AT WS no afectará la velocidad elegida. Z (Reset all) Este comando hace que el CI realice una reinicialización completa como si la alimentación se apagara y prendiera nuevamente. Todas las posiciones vuelven a sus valores por defecto y el CI se pondrá en estado
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@3 cccccccccccc (store the device identifier) Este comando se usa para establecer el código identificador del dispositivo. Se deben enviar exactamente 12 caracteres, y una vez escritos en la memoria, no se pueden cambiar (o sea, se escribe una vez, pero se lee varias veces). Los caracteres enviados deben ser imprimibles (valores de caracteres ASCII 00X21 a 0X5F) . De esta manera, hemos listado a todos los comandos AT que puede manejar nuestra Interfase OBD II con LM327, cuyo circuito se muestra en la figura 1. En la figura 2 brindamos las placas de circuito impreso y en la figura 3 mostramos algunas pantallas del programa “scantool net” que puede trabajar con este cir-
Escaner OBD II con LM327
Figura 3
cuito sin inconvenientes y que posee una versión de descarga gratuita para diagnóstico y una versión profesional que posee un costo cercano a los 100 dólares y que, además de códigos OBD, permite un ajuste minucioso de las diferentes partes del vehículo. Otro software gratuito que puede emplear con esta interfase es el
KWP2000 de Sanders (figura 4) o el LTsoft (figura 5). Reiteramos que en esta sección estamos describiendo el manual de uso completo de la interfase con LM327, que ya hemos dado las características, acabamos de listar y describir los comandos AT con los cuales se programa esta interfase (por si Ud. desea realizar su propio
Figura 4
software) y que a partir de la próxima edición comenzaremos a describir los comandos OBD. Si Ud. no quiere esperar hasta el mes próximo, puede descargar el manual completo de la interfase desde nuestra web: www.webelectronica. com.ar haciendo click en el ícono password e ingresando la clave: atobd . ✪
Figura 5
Saber Electrónica 79
S E C C I O N . D E L . L E C T O R Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a:
[email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible. Respuestas a Consultas Recibidas
Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus consultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo:
De esta manera tendrá respuesta inmediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Pregunta 1. Hola amigos de Saber Electrónica. Adquirí la promoción Q060904 que trae la placa para hacer un osciloscopio para la PC y el pañol de instrumentos, pero con la señal de calibración de un solo canal aparecen los dos con la misma frecuencia, si coloco sólo uno de los canales a la vez, uno de ellos hace aparecer ambos canales y el otro nada, la que no jala es la punta de color rojo. Pueden ayudarme o sugerirme algo para poder ver los canales por separado? Veo que no existe algún cable en corto o algo así por el estilo, las llaves selectoras jalan para un solo canal pero modifican las imágenes observadas de ambos canales, mientras que el otro las llaves no hacen nada, el software con el que estoy trabajando es el que viene en el disco, su nombre es sound card oscilloscope v1.30. Al colocar la punta que sí trabaja en el pin de calibración aparece una forma cuadrada con los dos canales ajustables con las llaves, con la otra
punta no consigo nada de señal. Gracias por ayudarme y quedo con ustedes en espera de su respuesta. Juan Gabriel Díaz Rodríguez Respuesta 1. Hola, lo más probable es que la placa de sonido sea monoaural o que al colocar la ficha A35 sobre el conector no haga buen contacto. Por favor, ingrese a propiedades de hardware de su PC y en dispositivos de audio fíjese qué tipo de placa tiene. ✪
SABER ELECTRONICA LO ATIENDE TAMBIEN LOS SABADOS Para Su Comodidad
Saber Electrónica Sábados en el Local de CENTRO JAPONES DE ARGENTINA, en Belgrano (Capital Federal) O´Higgins 2125 Local 20, Teléfono: (011) 3970-4486 a 4 Cuadras de Cabildo y Juramento y a 3 Cuadras de Barrancas de Belgrano Horario de atención: L. a V. de 9:00 a 13:00 y de 14:00 a 17:30; SABADOS: de 9:00 a 14:00
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