Saber Electrónica N° 285 Edición Argentina

tapa SE 282

12/22/10

1:51 PM

Página 1

ISSN: 0328-5073 Año 23 / 2011 2011 / Nº 282 Precio Capital Federal Y GBA: $9,50 Recargo envío al interior: $0,40

Año 24 - Nº 282 ENERO 2011

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80

ARTICULO DE TAPA Construcción de una interfase/escáner para OBDII

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DESCARGA DE CD GRATUITA CD: La Electrónica del automóvil

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AUTO ELECTRICO OBDII Diagnóstico a bordo de vehículos

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INFORME ESPECIAL DTC: Códigos detectores de error en sistemas OBDII

23

MONTAJES Computadora de a bordo para automóvil. Etapa de entrada para sistema de control Probador activo de semiconductores Dimmer de potencia al tacto Indicador del estado de la batería

29 49 55 57

MANUALES TECNICOS iPhone 4G. Liberación y servicio técnico

33

MICROCONTROLADORES Programador portátil de PIC

60

TECNICO REPARADOR Pantallas planas para TV y monitores. Reparaciones en el transformador de la lámpara de CCFL Fallas en pantallas de plasma no detectadas por el BUS

67 70

AUDIO Diseño de un driver para fuente conmutada

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 BARRACAS S. A. ,Osva ldo Cruz 3091, Bs . Ai res, Arg e n t i n a

75

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

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SABER ELECTRONICA

DEL DIRECTOR AL LECTOR

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 Ing. Ismael Cervantes de Anda EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Argentina: Herrera 761 (1295), Capital Federal, Tel (11) 4301-8804 México (SISA): Cda. Moctezuma 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077 ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas, Hilda Jara, Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo, 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 México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Director del Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve 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.

EL MARAVILLOSO MUNDO DE LA ELECTRONICA Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encon tramos nuevamente en las páginas de nuestra re vista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Durante noviembre y diciembre tuve la oportu nidad de realizar una gira por varios países de América Latina dictando charlas y talleres sobre diferentes ramas de la electrónica y en varias ciu dades las presentaciones fueron sobre ¿qué es la elec trónica? y los asistentes, en su mayoría, fueron estudiantes de entre 15 y 18 años, muchos de los cuales aún no tienen definido cuál será la carrera a estudiar. En Puerto Ordaz, Venezuela, al terminar la jornada educativa algunos concurrentes me hicieron una entrevista para el medio local y la reflexión de uno de el los fue: “se nota que para Ud. la electrónica es un juego y nos llama la atención que aún se siga divirtiendo después de tantos años de practicarla”. No sé si la frase fue textual pero la idea fue esa y realmente me causó mucha gracia. La respuesta que vino a mi mente fue que soy apasionado al fútbol desde mucho antes de notar mi afición por la electrónica y cada vez que puedo juego con mis amigos y asisto a un estadio con mi hijo menor ya que sigo disfrután dolo y sufriéndolo con la misma pasión que el primer día. Realmente fue un reportaje divertido y en él conté la primera experiencia en reparación, cuando con 12 años intenté cambiar un transformador a un to cadiscos y al notar que no funcionaba me fui con el aparato a la casa de elec trónica a reclamar por venderme un componente defectuoso y ahí me “enteré” que para que el transformador hiciera contacto había que quitarle el esmalte al alambre. También conté que aprendí electrónica estudiando las válvulas o tubos de vacío y que el primer transistor con que practiqué se convirtió en un proyec til ya que era un 2SB56, con carcasa de aluminio y que al polarizarlo con una tensión elevada (por error), la carcasa se hundió en el techo de mi cuarto. Lo más curioso es que sin haberlo notado, algunos muchachos grabaron el video de dicha entrevista y luego me lo hicieron llegar… al verlo me dí cuenta que al comienzo tenía cara de cansado pero en la medida que iba contando anéc dotas mi cara se empezó a distender de manera que pude comprobar que “sigo disfrutando a la electrónica como el día en que se despertó por ella mi pasión” y debo responder que SI!, para mí la electrónica es un juego… también es como un idioma: “quien sabe dicho idioma puede comunicarse” y la electrónica me ha permitido conocer a gente maravillosa, a maestros con gran genio, a colegas dedicados, a alumnos curiosos… y aún hoy sigo maravillándome de los efectos de la electrónica y es por eso que en este primer ejemplar del 2011 quiero agradecerle una vez más por estar de ese lado… porque sin Ud. estas palabras no tendrían sentido. Por todo esto, lo invito a que sigamos “jugando” en este maravilloso mun do de la electrónica. Hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo

ARTÍCULO

DE

TAPA

Hace casi 2 años que en Saber Electrónica publicamos artícu los sobre electrónica automo tor en la sección que denomi namos “Auto Eléctrico”. Así, mes a mes, hemos explicado que el circuito integrado ELM 327, de le empresa ELM Electronics constituye una verdadera interfase multipro tocolo con el cual es posible montar un escaner OBD II cuando se conecta dicho inte grado (o una interfase armada con él) a una computadora tipo PC y se ejecutan los progra mas apropiados como el Scan Master o el Scan Tool. A través de las diferentes ediciones y de dos tomos del Club SE publicados sobre el tema (Tomos de colección Nº 58 y Nº 65) ha lle gado la hora de “por fin” armar su propia interfase para poder realizar el diagnóstico a bordo de un automóvil. Aclaramos que los datos vertidos en este artículo son en base a los circuitos integrados fabricados por ELM Electronics y que al haber probado varios clones, NO NOS HACEMOS RESPONSABLES si emplea circuitos no originales. Al respecto debemos aclarar que a la fecha de publicación de este artículo NO EXISTE la versión v1.5 de este integrado y que trabajaremos en base a la versión v1.4b. Proponemos el armado de un circuito que permita conectar a la computadora de a bordo de un vehículo compatible con OBD II con una computadora tipo PC a la que le instalaremos un pro grama que permita decodificar los datos recibos desde el vehículo. La norma SAE J1962 dice que todos los vehículos compatibles con OBD deben proveer un conector normalizado cerca del asiento del conductor y a dicho conector colocaremos nuestro circuito. El circuito des cripto aquí se puede usar para aplicar a un conector OBD II bajo norma J1962 sin modifica ción a su vehículo. Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

Saber Electrónica 3

Artículo de Tapa Introducción Dado que en esta misma edición publicamos diferentes artículos relacionados con el sistema de diagnóstico a bordo, daremos a continuación algunos conceptos sintéticos para luego poder abordar los conceptos que nos permitan construir nuestra interfase. El circuito descripto aquí se puede usar para aplicar a un conector OBD II bajo norma J 1962 sin modificación a su vehículo y que podrá realizar las siguientes funciones: § Leer Códigos de Error § Borrar Códigos de Error § Leer Datos Freeze Frame § Obtener Información en Tiempo Real (Tanto Números como Gráficos) § Obtener los resultados del monitoreo de los Sensores de Oxígeno § Obtener el resultado para Test de Preparación

Sobre la Electrónica en el Automóvil En 1989 se comenzó a trabajar en sistemas de control electrónico que regulen la contaminación de los vehículos. En 1994 se establecieron los primeros protocolos de comunicación entre los equipos instalados en el auto y los equipos de escaneo externo. En 1996 nace el primer sistema de Diagnóstico A Bordo normalizado (OBD). Desde 2005 TODOS los vehículos deben contar con un sistema de cómputo a bordo que posea un puerto de comunicaciones normalizado con OBD II. La comunicación entre computadora de abordo y periféricos dentro del vehículo se realiza en función del protocolo elegido por el fabricante.

OBD y OBD II La primera norma implantada fue la OBD I en 1988, donde se monitorizaban los parámetros de algunas partes del sistema como: La sonda lambda (sensor de oxígeno) El sistema EGR (Exhaust gas recirculation ) ECM (Módulo de control). Se precisaba una lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL), denominada Check Engine o Service Engine Soon, para que se iluminara y alertara al conductor del mal funcionamiento y de la necesidad de un servicio de los sistemas de control de emisiones.


OBD-II: “On-Board Diagnostics II generation” o “Segunda Generación de Diagnósticos a Bordo”, es un sistema basado en la informática que se incorpora en todos los vehículos menores y camiones del año 96 en adelante en USA. EL OBD-II monitorea algunos de los componentes más importantes de los motores, incluyendo controles de emisión individuales. El sistema alerta tempranamente al conductor con una luz en el tablero, conocida como “Check Engine” o también “MIL” (Malfunction Indicator Light). Este sistema protege al medio ambiente asi como al usuario y/o dueño del vehículo, avisando desde que la falla es leve, y los costos de reparación son más bajos. EOBD: “European On-Board Diagnostic EOBD” es un estándar definido por la Comunidad Europea. El beneficio de este estándar es dar a las autoridades una herramienta para controlar las emisiones de gases de los vehículos. El estándar EOBD ha sido implementado en los vehículos con motores a gasolina en la Comunidad Europea desde enero de 2001 (EU directive 98/96/EC). Para vehículos Diesel y a Gas Natural, la aplicación de estas normas se programó para antes del 2005. El Estándar EOBD incluye 5 protocolos de comunicación diferentes, estos son: ISO 9141-2, ISO 14230¬4 (KWP2000), SAE J1850 VPW, SAE J1850 PWM e ISO 15765-4 CAN. Para saber si el vehículo está dotado de un sistema de diagnóstico a bordo, cuando da arranque o contacto a su vehículo, en el tablero la luz "Service Engine Soon" o "Check Engine" debería encenderse brevemente. Esto indica que el sistema está listo para revisar que su vehículo esté funcionando bien. Al estar la luz apagada, y mientras usted conduce el vehículo sin ninguna señal de parte de ésta, significa que el vehículo está funcionando bien. En el caso de que el vehículo presentara alguna falla, éste acusa la situación mediante esta luz. El sistema OBD le puede ayudar a ahorrar tiempo, dinero y combustible, además de proteger el medio ambiente. ¿Quiénes tiene OBD II? Todos los vehículos y camionetas construidos para ser vendidos en EEUU a partir del año 1996 deben ser compatibles con OBD-II. La Comunidad Europea adoptó los mismos términos a partir del año 2000 para los vehículos con motor a gasolina (nafta), y a partir del año 2003 para los vehículos con motores Diesel. Un vehículo compatible con OBD-II puede usar cualquiera de los siguientes protocolos entre computadora y sus periféricos: J1850 PWM J1850 VPW ISO9141

Artículo de Tapa ISO14230 (también conocido como Protocolo Clave 2000). CAN (ISO15765/SAE J2480). Los fabricantes de automóviles no fueron autorizados para utilizar el protocolo CAN hasta los modelos del año 2003. El protocolo de diagnóstico para OBD-II es SAE J1979, pero no es el único. Incluso existen protocolos cautivos como el VAG-COM (VW, Audi, SEAT y Skoda ). Esto significa que un escaner o una interfase “debe” manejar el protocolo SAE J1979, pero también puede aceptar otros. Si sólo maneja este protocolo se comunicará con la computadora mas NO con los microcontroladores periféricos. Si el escaner es multiprotocolo, puede obtener los datos del vehículo enviados a la ECU con dichos protocolos. Si se trata de una interfase a conectar en la computadora, es el programa que corre en la computadora el que debe realizar el diagnóstico. Hay programas de uso libre y otros con licencia.

Conector OBD II En la figura 1 podemos observar un conector OBD II y sus conexiones. Note que dicho conector muestra los pines empleados para todos los protocolos mencionados, por lo que debe tener en cuenta que cada computadora de abordo tendrá las conexiones de acuerdo con el protocolo que utilice mientras que un escaner multiprotocolo deberá tener todas las conexiones mencionadas en la figura. En la figura 2 tenemos tablas que nos indican cuáles serán las conexiones presentes en los pines del conector OBD II de acuerdo con el protocolo empleado. Como dato complementario, para las comunicaciones ISO, el pin 15 (L-line) no siempre debe estar presente. El Pin 15 se usó antes en autos con ISO/KWP2000 para activar o despertar la ECU antes de la comunicación puede comenzar en el pin 7 (K-Line). Más tarde los vehículos tendían a utilizar solamente el Pin 7 (K-Line) para comunicarse.


Figura 1

En la figura 3 podemos ver un mapa de la ubicación de conector (DLC) donde se divide el tablero del vehículo en áreas enumeradas para su mejor entendimiento. Cada área enumerada representa un lugar específico donde los distintos fabricantes instalan el Conector de Datos. Las ubicaciones 1,2 y 3 se caracterizan por ser las áreas preferidas para la instalación del DLC, mientras que las restantes 4, 5, 6, 7 y 8 se encuentran en otras ubicaciones de acuerdo a los requerimientos de la EPA. Cuando el conector se encuentra en las ubicaciones 4 hasta 8 los fabricantes deben indicar con una etiqueta en las ubicaciones 1, 2 o 3 que el conector se encuentra en otro lado.

Figura 2

Artículo de Tapa Ubicación #1: En esta posición, el conector de datos se encuentra justo debajo de la columna de dirección (o aproximadamente 150mm a la derecha o a la izquierda de ésta). Dividiendo la parte inferior del tablero del vehículo en tres partes, este se encuentra en la parte del centro. Ubicación #2: Esta posición es la que se encuentra bajo el tablero del vehículo, entre la puerta del conductor y la columna de dirección. Dividiendo la parte inferior del tablero del vehículo en tres partes, éste se encuentra en la parte del lado izquierdo. Ubicación #3: Esta ubicación es la que se encuentra bajo el tablero del vehículo, entre la columna de dirección y la consola central. Dividiendo la parte inferior del tablero del vehículo en tres partes, éste se encuentra en la parte del lado derecho. Ubicación #4: La posición del conector de datos en esta ubicación está en la parte superior del tablero del vehículo, entre la columna de dirección y la consola central. Ubicación #5: La posición del conector de datos en esta ubicación está en la parte superior del tablero del vehículo, entre la columna de dirección y la puerta del conductor. Ubicación #6: Esta ubicación presenta el conector de datos en el lado Izquierdo de la consola central del vehículo. Ubicación #7: Esta ubicación presenta el conector de datos del vehículo 300mm a la derecha de la línea central del vehículo, en la consola central del mismo, hacia el lado acompañante. Ubicación #8: Acá se puede encontrar el conector de datos del vehículo en la parte inferior de la consola central del vehículo, esto puede ser en el lado derecho o izquierdo sin especificarse. Esto no incluye la parte de la consola central que se extiende hacia la parte trasera del Vehículo. (Ver Ubicación #9). Ubicación #9: Esta ubicación no se muestra en el diagrama, y representa cualquier otra posición que se pueda dar en un vehículo, la cual es menos frecuente pero sin embargo algún fabricante la puede utilizar. Por ejemplo, el conector se puede encontrar también en el área de pasajeros de la parte trasera del vehículo, o en el descansa brazos del conductor. El protocolo de diagnóstico para OBD-II es SAE J1979.


Figura 3

Un mensaje o requerimiento de diagnóstico tiene un máximo de 7 Bytes de datos. El primer Byte a continuación del Encabezado o Header es el Modo de Test. Este también es llamado el identificador de servicio (SID o PID). Los siguientes Bytes varían dependiendo del modo de Test Específico. Como mencionamos en otro artículo de esta edición, hay varios Modos de Test de Diagnóstico, de los cuales destacamos los siguientes: Modo $01 - Solicitar Diagnóstico de Datos del Tren de Poder - Este modo da acceso a la emisión de datos actuales, incluyendo entradas y salidas tanto análogas como digitales, así como información del estado del sistema. Modo $02 - Solicitar Diagnóstico de Datos FreezeFrame del Tren de Poder - Este modo da acceso a información de la emisión de datos actuales en FreezeFrame. Un FreezeFrame consiste en la entrega de datos colectados en un evento específico como por ejemplo alguna falla en el motor. Modo $03 - Solicitar Diagnóstico de Códigos de Error El propósito de este servicio es de habilitar un accesorio externo para obtener las emisiones de códigos de error confirmados. Modo $04 - Limpiar-Eliminar Información sobre los Códigos de Error - El propósito de este servicio es proveer los medios para un equipo externo de análisis para poder eliminar la información relacionada con los Códigos de Error de la ECU del Vehículo. Modo $05 - Solicitar los Resultados del Monitoreo de los Sensores de Oxígeno - Este servicio permite acceder a los resultados del monitoreo de los Sensores de Oxígeno. Modo $06 - Solicitar Resultados de Monitoreo Abordo para los Sistemas de Diagnóstico No Continuos - Este ser-

Construcción de una Interfase/ Escáner para OBDII vicio da acceso a los resultados para los Monitoreos Abordo de Componentes o Sistemas que no son monitoreados constantemente. Por ejemplo, el monitoreo del Catalizador o el sistema de Emanación de Gases. Modo $07 - Solicitar Resultados de Monitoreo Abordo

para los Sistemas de Diagnóstico Continuos - A través de este servicio, el equipo de diagnostico externo, puede obtener los resultados para los Componentes o Sistemas del Tren de Poder que son constantemente monitoreados durante la conducción en condiciones normales.

Figura 4


Artículo de Tapa Modo $08 - Solicitar el control del Sistema Abordo, Testeo o Componentes - Este servicio habilita a un equipo externo de testeo para controlar la operación del Sistema Abordo, Testeo o Componentes. Modo $09 - Solicitar Información del Vehículo - Este servicio da acceso a información específica del Vehículo como el Número de Identificación del Vehículo e ID de Calibración.

Funcionamiento y Construcción de la Interfase El circuito de la figura 4 muestra cómo se podría usar típicamente el ELM 327 para la construcción de una interfase lectora de códigos DTC o códigos de error. La alimentación del circuito se obtiene del vehículo a través de las patas 16 y 5 y después de un diodo protector y algún filtrado capacitivo, se presenta a un regulador de 5V (Note que pocos vehículos han sido informados que no poseen la pata 5; en ese caso, use la pata 4 en vez de la 5). El regulador alimenta varios puntos del circuito así como un LED (para la confirmación visual de que está presente la potencia). Hemos mostrado un regulador 78L05 que limita la corriente disponible a 100mA, lo cual es un valor seguro para experimentar. La interfaz CAN es un circuito de baja impedancia, y si se hacen transmisiones constantes en CAN este tipo de regulador puede ocasionar LV Resets o posiblemente se apague por la sobre-temperatura. Si sufre esos problemas, podría usar un regulador 7805 de 1A. La esquina izquierda superior del circuito de la figura 4 muestra el circuito de interfaz CAN. No aconsejamos hacer su propia interfaz usando componentes discretos. Los buses CAN pueden tener un montón de información crítica en ellos y Ud. puede hacer más daño que bien si falla. Recomendamos que use un chip transceptor como Lista de Materiales de la Interfase con ELM 327 (figura 4) Resistores R32, R33= 100Ω R5 = 240Ω R1, R2, R3, R4, R27, R28, R29, R30 = 470Ω R17, R19 = 510Ω 1/2W R16, R18 = 2.2kΩ R6, R7, R14, R15, R23, R26, R31 = 4.7kΩ R8, R9, R11, R13, R22, R24, R25, R35 = 10kΩ R10, R21, R36 = 22kΩ R20, R34 = 47kΩ R12 = 100kΩ Semiconductores D1 = 1N4001 D2, D3, D4, D5 = 1N4148


se muestra en la figura. El chip MCP 2551 se usa en nuestro circuito, pero la mayoría de los grandes fabricantes producen CIs de transceptores CAN específicos. Mencionemos unos pocos: NXP 82C 251, Texas Intruments SNE5LBC 031, y Linear Technology LT 1796. Preste atención a los límites de tensión; según la aplicación, puede tener que tolerar 24V y sólo 12V. Posee las conexiones para los protocolos ISO 9141 e ISO 14250. Provee dos líneas de salida como lo requieren las normas, pero dependiendo de su vehículo, puede que no necesite usar la salida ISO-L (muchos vehículos no requieren esta señal para la iniciación, pero algunos sí, de modo que se muestra aquí). Si su vehículo no requiere la línea L, simplemente deje la pata 22 sin usar. El ELM 327 controla ambas salidas ISO a través de los transistores NPN Q6 y Q7 como se muestra. Estos transistores tienen resistores pull-up de 510 ohm conectados a sus colectores, como lo requiere la norma. A menudo nos preguntan por sustitutos de estos resistores. Si necesita sustituirlos, puede subir hasta 560 ohm o hacer los 510 ohm a partir de 2 resistores en serie de 240 ohm (1/4W), pero no recomendamos un valor menor porque estresa a cada dispositivo del bus. Se deben usar resistores de 1/2W dado que un corto a 13,8V produce una disipación de 0,4W. Los datos se reciben de la línea K del bus OBD y se conectan a la pata 12 después de ser reducidos por el divisor de tensión R20/R21 mostrado. Debido al Schmitt trigger a la entrada de la pata 12, estos resistores darán niveles umbrales típicos de 9,1V (subida) y 4,7V (caída), proporcionando una gran cantidad de inmunidad contra el ruido mientras se protege al CI. La interfaz OBD final mostrada también contempla las 2 normas J1850. La norma VPW J1850 necesita una fuente de alimentación positiva de hasta 8V mientras que la PWM J1850 necesita 5V, de modo que hemos mostrado L1, L2, L3, L4 = LED amarillo L5 = LED verde Q1, Q3, Q5, Q6, Q7, Q9 = 2N3904 (NPN) Q2, Q4, Q8 = 2N3906 (PNP) U1 = ELM327 U2 = MCP2551 U3 = 78L05 (5V, 100mA, regulator) U4 = 317L (adj. 100mA, regulator) Capacitores C1, C2, C5, C6, C7 = 0.1µF x 16V C3, C4 = 27pF C8, C9 = 560pF Varios X1 = 4.000MHz - cristal RS232, Conector = DB9F IC Base = 28pin 0.3” (or 2 x 14pin)

Construcción de una Interfase/ Escáner para OBDII

una fuente de alimentación de 2 niveles que puede entregar ambos. Esta doble fuente de alimentación usa un regulador ajustable 317L como se muestra, controlada por la pata 3 de salida. Con los valores dados de resistencia, las tensiones seleccionadas serán de 7,5V y 5V, que funcionan bien para la mayoría de los vehículos. Las dos salidas J1850 están excitadas por la combinación Q1 - Q2 para el Bus + , y Q3 para el Bus -. La entrada VPW J1850 usa un divisor como en la entrada ISO. Las tensiones umbrales típicas con los resistores mostrados serán de 4,2V (subida) y 2,2V (caída). La entrada PWM J1850 es un poco diferente en el sentido que debe convertir una entrada diferencial a una de terminación única para el uso del ELM327. En funcionamiento, Q4 en realidad se usa como amplificador diferencial. El circuito serie Q4 - D3 establece una tensión de 1V (para la inmunidad contra el ruido) mientras que R11 limita el flujo de corriente, y R12 mantiene cortado a Q4 cuando la entrada se deja abierta. Se ha agregado el resistor R36 al circuito de la figura 4 para ayudar a cortar al transistor Q4 rápidamente en ciertas circunstancias. No es imprescindible, pero es útil si está conectado a una capacidad muy alta como la del modo PWM J1850 y sufre algunos falsos BUS ERRORs.

Mostramos el resistor como una opción y le dejamos la elección de su colocación. El circuito de monitoreo de tensión para el comando AT RV se muestra en este circuital conectado a la pata 2 del ELM 327. Los dos resistores simplemente dividen la tensión de batería a un nivel seguro para el ELM 327, y el capacitor filtra el ruido. Cuando se lo envía, el ELM 327 espera un divisor resistivo como el que se muestra, y establece constantes nominales de calibración suponiendo eso. Si su aplicación necesita un rango diferente de valores, elija los valores resistivos para mantener la entrada dentro del límite especificado de 0-5 V, y luego realice un AT CV para calibrar el ELM 327 para su nueva relación del divisor resistivo. La máxima tensión que puede mostrar el CI es de 99,9V. Se muestra una interfaz RS 232 muy básica conectada a las patas 17 y 18 del ELM 327. El circuito “toma” la tensión de alimentación de la computadora de abordo para proveer una variación de las tensiones RS 232 sin la necesidad de una fuente de alimentación negativa. Las conexiones mostradas de las patas de la interfaz RS 232 son para un conector normalizado de 9 patas. Si usa una de 25 patas, necesitará compensar las diferencias. La polaridad de las patas RS 232 del ELM 327 es tal que son compati-


Artículo de Tapa bles con los CIs de interfaces normalizadas (MAX 232, etc.), de modo que si prefiere una de ellas, Ud. puede sacar todos los componentes discretos mostrados y usar aquélla. Los 4 leds mostrados (en las patas 25 a 28) han sido suministrados como medio visual de confirmación de la actividad circuital. No son esenciales, pero es lindo ver la realimentación visual cuando se experimenta. Finalmente, el cristal mostrado conectado entre las patas 9 y 10 es un cristal normal de 4MHz. Los capacitores de carga del cristal (27pF) son típicos y se pueden seleccionar otros valores según lo que esté especificado para el cristal que obtenga. La frecuencia del cristal es crítica para la operación del circuito y no debe alterarse. A menudo recibimos pedidos de listas de partes que acompañen a nuestros circuitos de Aplicaciones de ejemplo. Dado que este circuito es más complejo que la mayoría, hemos numerado y nombrado todos los componentes y provisto un resumen de la lista de partes. Son sólo suge-

rencias, ya que si prefiere otro color de Led o tiene otro transistor de propósito general a mano, etc., haga el cambio. Un consejo rápido para aquellos que tengan problemas para encontrar un zócalo amplio de 0,3” para el ELM 327: muchos zócalos de 14 patas se pueden poner extremo con extremo para formar un zócalo de 28 patas de 0,3” de ancho. ¿Qué pasa si sólo quiere usar uno de los protocolos? ¿Qué pasa si quiere usar una interfaz USB? Estas son preguntas comunes que recibimos y las respuestas de ambas están graficadas en la figura 5. Hay unos pocos CIs en el mercado que le permiten conectar un sistema RS 232 directamente a USB. Hemos mostrado el CP 2102 de Silicon Laboratories (www.silabs.com) en la figura 5, pero también hay otros; por ejemplo, Future Technology Devices (www.ftdichip.com) produce varios. Estos CIs proveen una

Figura 5


Construcción de una Interfase/ Escáner para OBDII

forma muy simple y relativamente barata de “puentear” entre RS 232 y USB, y como puede ver, requieren muy pocos componentes para soportarlos. Si se usa el CP 2102, le advertimos que es muy pequeño y difícil de soldar a mano, así que esté preparado para eso. También, si provee protección en las líneas de datos con supresores de tensión transitoria (TVS's), tenga cuidado de cuáles elige, dado que algunos exhiben una capacidad muy alta y afectarán la transmisión de los datos USB. El circuito funcionará a la velocidad de 38400 bits por seg.. Si quiere aprovechar totalmente la ventaja de la velocidad de la interfaz USB, necesitará cambiar PP 0C. Considerando las partes protocolares OBD de los circuitos de las figura 4 y 5, las diferencias deben ser muy claras. Los protocolos que no se usan en la figura 5 tienen sus salidas ignoradas, o sea, en circuito abierto, y sus

entradas conectadas a un nivel lógico conveniente (las entradas CMOS nunca deben ser dejadas flotando). El circuito mantiene los LEDs de estado y el circuito del Bus J 1850, pero la mayoría del resto se ha eliminado. El circuito de conmutación de tensión ha sido reducido a un solo regulador de 8V, dado que no hay ninguna necesidad de conmutar a 5V. Note que la pata 3 intencionalmente ha sido dejada abierta ya que no es requerida por el regulador de tensión. La primera vez que se usa este circuito, probablemente se ponga en el protocolo 0, el modo de “búsqueda automática” por defecto (tal como se envía de fábrica). Cuando lo conecta a un vehículo VPW J 1850, automáticamente detectará el protocolo, y si la memoria está habilitada Figura 6 (como se muestra), J 1850 VPW se convertirá en el nuevo protocolo por defecto, sin que se requiera una entrada de su parte. Esto funcionará bien para la mayoría de las aplicaciones, pero si el circuito se usa en un vehículo con la llave desconectada, por ejemplo, entonces volverá a buscar un nuevo protocolo. En general, Ud. no quiere que esto suceda cada vez. Sólo puede ser un inconveniente menor tener que esperar mientras el ELM 327 determina que es incapaz de conectar (“UNABLE TO CONNECT”), pero ¿para qué pasar por eso si no lo necesita?. Si sabe que está usando el circuito en una aplicación de sólo J 1850 VPW (protocolo 2), entonces debe emitir el comando AT SP 2 la primera vez que se alimente el circuito. De aquí en más, permanecerá en el protocolo 2, falle o no para hacer una conexión. Según las circunstancias, puede simplificar este circuito aún más, usando la conexión USB para obtener 5V para el ELM 327 en el lugar del regulador 78L05 mostrado. Algunos protocolos (el CAN, por ejemplo), pueden tomar más corriente que la que su conexión USB puede suministrar, de modo que revise esto primero. El conector macho J 1962 (estandar OBD II) tiene que encajar en el conector del vehículo y puede ser difícil de conseguir en algunos lugares. Ud. podría tentarse de hacer sus propias conexiones a la parte trasera del conector de su vehículo. Al hacerlo, le recomendamos que no haga nada que comprometa la integridad de la red OBD del vehículo. El uso de cualquier conector que podría fácilmente cortocircuitar patas (por ej., el conector telefónico RJ 11) no se recomienda en absoluto.


Artículo de Tapa Por último, en la figura 6 se brinda una sugerencia para la placa de circuito impreso, teniendo presente que el diseño contempla la inclusión de componentes del tipo SMD.

Instalación de la Interfase Una vez armado el circuito de la interfase, el primer paso consiste en cargar los drivers USB en la computadora, los que podrá descargar desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: “usbelm327”. Esto es para que la computadora PC pueda dialogar con el escaner y éste, a su vez, con la computadora de abordo. Para ello, descargue los drivers al disco rígido de su PC e instálelos. Luego conecte la interfase y asegúrese de que la misma sea reconocida por la computadora. En caso que le diga que Windows encontró un nuevo dispositivo y le pregunte si quiere instalarlo automáticamente, Ud. digale que NO, que va a seleccionar los drivers desde una ubicación específica. Luego localice dichos drivers (los que Ud. descargó desde el link dado en nuestra página) y selecciónelos para que sean reconocidos por la interfase. Para comprobar que la interfase está funcionando correctamente vamos al ícono de inicio de Wi n d o w s / Administrador de Sistemas, aparecerá una lista de todos los aditamentos que tiene en la PC. Busque la opción de puertos y selecciónela haciendo clic; deberá aparecer una leyenda que diga: “Serial USB Converter” y hacemos doble clic sobre ella. También puede hacer clic con el botón derecho del mouse sobre el ícono de MI PC, seleccionar la opción Propiedades, luego la ventana Hardware y en ella: Figura 7 Administración de Dispositivos (aparecerá la imagen de la figura 7, en la que hemos desplegado la opción “Puertos COM & LPT). NOTA: Si no aparece la leyenda “Serial USB Converter” significa que la interfase no fue instalada correctamente y deberá repetir el procedimento desde el inicio. Cuando haga doble clic sobre la opción Serial USB Converter se abrirá una ventana con la información de la interfase, la cuál le dirá en qué puerto está conectado el circuito que armó, por ejemplo: COM1, COM2, COM3, etc. Es


importante verificar en qué puerto está conectada la interfase ya que será el mismo que deberá seleccionar en el programa que utilice para la lectura de códigos OBD desde el vehículo. Si el puerto que aparece en la ventana no es COM1, COM2 ó COM3, entonces seleccione la opción “Selección de Puerto”, luego la opción “AVANZADO” y elija cualquiera de las 3 opciones antes mencionada (figura 8). Luego presione “Aceptar”. Debe hacer esto para que el programa de diagnóstico que usará para leer los códigos de error pueden ofrecerle solamente la opción de los tres puertos mencionados. Importante: asegúrese que en la ventana de selección de puertos figure la leyenda “este puerto funciona correc tamente”. Caso contrario, vuelva a repetir todo el procedi miento desde el inicio. Una vez que está todo correcto estamos seguros de que la interfase fue conectada correctamente y ahora podremos utilizar cualquier programa de diagnóstico, como el Scantool, el Scan Master, etc. cuya instalación y funcionamiento explicamos en otro artículo de esta edición. 

Figura 8

CÓMO DESCARGAR

EL

CD E X C L U S I V O

PA R A

L E C TO R E S

DE

SABER E LECTRÓNICA

CD: La Electrónica del Automóvil Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “CD-1317”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios). 1) Libros - Cursos Curso de Electrónica Básica Enciclopedia de Audio Electrónica Digital Microprocesadores y Computadoras 2) Teoría Notas y Proyectos sobre Electricidad Notas y Proyectos sobre Electrónica Electrónica del Automóvil Inyección Electrónica Diagnóstico Asistido Autos Híbridos Ajustes y Refacciones 3) Datos de Vehículos En esta sección se provee un link para que pueda descargar diferentes archivos sobre electrónica automotriz, videos, fallas, dfiagnósticos, códigos de error, instru mentos, herramientas y disposición de partes dentro del vehículo. 4) Información Adicional En esta sección encontrará gran cantidad de información útil para usuarios y técni cos, características de equipos comerciales, tips de reparación, manuales de ser vicio, etc. 5) Todo Sobre el ELM327, Interfases OBDII, Testeo del Automóvil. En esta sección encontrará gran cantidad de información libros, programas, aplica ciones y una serie de notas que detallamos a continuación: Inyección electrónica en al automóvil


Funcionamiento y pruebas básicas en el alternador parte 1 Diagnóstico del motor de arranque Cómo arranca el motor de un automóvil Vehículos Híbridos ¿Qué son, cómo funcionan? OBDII Diagnostico a bordo de vehículos. Funcionamiento de vehículos híbridos, Toyota y Honda Sensores y actuadores en la inyección electrónica Más sensores y actuadores en la inyección electrónica El sistema TURBO o turbocargador Vehículos híbridos. Configuración paralela. Serie Toyota Lexus GDI Inyección electrónica de combustible Cable de datos para OBDII OBDII: Diagnóstico a bordo de vehículos. La electrónica en el funcionamiento del motor Aplicación de gas licuado en el funcionamiento de los vehículos a nafta Descripción de una interfase OBDII Descripción de una interfase OBDII. Parte 2. La comunicación de la PC con el ELM327 Descripción de una interfase OBDII. Parte 3. Descripción de los comandos AT para generar programas OBDII Descripción de una interfase OBDII. Parte 3. Descripción de los comandos AT para generar programas OBDII. Continuación Descripción de una interfase OBDII. Parte 4. Descripción de los comandos AT para generar programas OBDII. Continuación Descripción de una interfase OBDII. Parte 4. Descripción de los comandos AT para generar programas OBDII. Conclusión Descripción de una interfase OBDII. Lectura de la tensión de batería con coman dos AT Descripción de una interfase OBDII. El sistema CAN BUS Descripción de una interfase OBDII con el ELM327. Interpretación de comandos OBD. Hablando al vehículo. Descripción de una interfase OBDII con el ELM327. Selección del protocolo. Interpretación de comandos OBD. Monitoreo del BUS en un escáner OBD Circuitos electrónicos para el automóvil Características del sistema can en una interfase OBDII con ELM327 Construya un equipo para leer códigos de error. Interfases OBDII con el ELM327 La estructura de datos en el sistema CAN para OBDII. Protocolo SAE J1939. Utilizado en OBDII Programación de un escáner. Los parámetros programables del ELM327 Escáner con el ELM327. Como comunicar la interfase con la PC por RS232 y USB. Computadora de abordo microcontrolada para vehículos. Que hacer ante mensa jes de TIMEOUT. Los comandos AT ST y AT AT

Con la publicación de diferentes artículos de lectura independiente pretendemos que el lector tenga los elementos suficientes para poder encarar el diagnóstico de fallas en un vehículo mediante la lectura de códigos DTC, gracias al sistema OBD II. OBD (On Board Diagnostics) es un sistema de diagnóstico a bordo en vehículos (coches y camiones) empleado mundialmente y con protocolos de comunicación normalizados para vehículos fabricados a partir de 2008. Sin embargo, este sistema data de muchos años antes, ya que en 1994 se fabricaban automóviles con computadoras de a bordo pero que se comunicaban con el escaner por medio de distintos protocolos. En este artículo veremos qué es OBD II, cuáes son los diferentes protocolos empleados y qué características debe reunir un escaner para que pueda ser empleado en la mayoría de los vehículos.

Por Ing. Horacio D. Vallejo

OBD II DIAGNOSTICO A BORDO DE VEHICULOS INTRODUCCION OBD (On Board Diagnostics) es un sistema de diagnóstico a bordo en vehículos (coches y camiones). Actualmente se emplea OBD-II (Estados Unidos), EOBD (Europa) y JOBD (Japón), estándar que aportan un control casi completo del motor y otros dispositivos del vehículo. OBD I fue la primera regulación de OBD que obligaba a los productores a instalar un sistema de monitoreo de algunos de los componentes controladores de emisiones en automóviles. Obligatorios en todos los vehículos a partir de 1991, los sistemas de OBD I no eran tan

efectivos porque solamente monitoreaban algunos de los componentes relacionados con las emisiones, y no eran calibrados para un nivel específico de emisiones. OBD II es la abreviatura de On Board Diagnostics (diagnóstico de a bordo) II, la segunda generación de los requerimientos del equipamiento autodiagnosticable de a bordo de los Estados Unidos de América. La denominación de este sistema se desprende de que el mismo incorpora dos sensores de oxígeno (sonda Lambda) uno ubicado antes del catalizador y otro después del mismo, pudiendo así comprobarse el correcto funcionamiento del catalizador.


Auto Eléctrico Las características de autodiagnóstico de a Bordo están incorporadas en el hardware y el software de la computadora de a bordo de un vehículo para monitorear prácticamente todos los componentes que pueden afectar las emisiones. Cada componente es monitoreado por una rutina de diagnóstico para verificar si está funcionando perfectamente. Si se detecta un problema o una falla, el sistema de OBD II ilumina una lámpara de advertencia en el cuadro de instrumentos para avisarle al conductor. La lámpara de advertencia normalmente lleva la inscripción "Check Engine" o "Service Engine Soon". El sistema también guarda informaciones importantes sobre la falla detectada para que un mecánico pueda encontrar y resolver el problema. En los Estados Unidos de América, todos los vehículos de pasajeros y los camiones de gasolina y combustibles alternos a partir de 1996 deben contar con sistemas de OBD II, al igual que todos los vehículos de pasajeros y camiones de diesel a partir de 1997. Además, un pequeño número de vehículos de gas fueron equipados con sistemas de OBD II. Para verificar si un vehículo está equipado con OBD II, busque las palabras OBD II en la etiqueta de control de emisiones en el lado de abajo de la tapa del motor o pregúntele a su mecánico de confianza. EO B D es la abreviatura de European On Board Diagnostics (diagnóstico de a Bordo Europeo), la variación europea de OBD II. Una de las diferencias es que no se monitorean las evaporaciones del tanque. Sin embargo, EOBD es un sistema mucho más sofisticado que OBD II ya que usa "mapas" de las entradas a los sensores de diagnóstico basados en las condiciones de operación del motor, y los componentes se adaptan al sistema calibrándose empíricamente. Esto significa que los repuestos necesitan ser de alta calidad y específicos para el vehículo y modelo.

OBD I Y OBD II Sabemos que los vehículos vienen equipados con computadoras. También sabemos que las computadoras han evolucionado estos últimos años de tal manera que la capacidad de procesamiento de los últimos adelantos en computación no tenían por qué ser ajenos a los vehículos. La diferencia entre OBD II y los sistemas computarizados anteriores a 1996 consiste, elementalmente, en que el sistema OBD II es un sistema que generaliza la forma de leer los códigos de la computadora de a bordo, lo que quiere decir que no necesita adaptadores para hacer la


conexión, sin importar si los vehículos son de fabricación nacional o extranjera; ni tampoco andar rastreando por todo el vehículo tratando de ubicar el bendito conector que sirve para apagar la luz de: "chequear el motor", "servicio rápido", "check engine", etc. A partir de enero de l996 se requiere que los vehículos vendidos en muchos países de la región sean compatibles con O B D II. La mayoría de fabricantes de los Estados Unidos ya venían equipando sus vehículos con OBD II desde l994. La Agencia de Protección Ambiental es la que impone normas y regulaciones para la protección del medio ambiente. Los sistemas OBD II reúnen los requisitos adecuados para monitorear y detectar fallas, permanentes o intermitentes que podrían hacer que un vehículo contamine el medio ambiente. Almacena una gran cantidad de códigos generales de problemas, junto con códigos específicos de los fabricantes. Estos códigos se clasifican en: Código B Sistemas de la carrocería. Código C Sistemas del chasis. Código U Comunicaciones de la red. Código P Sistemas del tren de potencia (Motor y Transmisión). NOTA: Un motor controlado por una computadora es similar al viejo motor no computarizado, debido a que el principio de combustión interna es el mismo (pistones, bujías, válvulas, cigueñal, árbol de levas, etc.). Igualmente los sistemas de carga, arranque y encendido son similares. En otras palabras, los probadores de encendido, los medidores de compresión, las bombas de vacío y las lámparas de sincronización siguen siendo útiles. Un escaner no precisa de ningún otro equipo o accesorio. Una interfase se usa en conjunto con una computadora, la que tiene instalado el programa que interpretará los códigos leídos por la interfase. Existen escaners “originales” u oficiales para cada marca de vehículo (y hasta para determinados modelos) pero, en general, para leer códigos de error se puede usar cualquier sistema genérico. Debe tener en cuenta que en muchos casos las computadoras de los vehículos poseen llaves o restricciones (realizadas por programación) para que sólo se comuniquen con determinados tipos de equipos y está en la habilidad del técnico para decodificar dichas llaves a los efectos de no necesitar equipos costosísimos y poder emplear dispositivos genéricos como el que proponemos armar en este artículo. En la figura 1 podemos observar un escaner o lector de

OBD II: Diagnóstico a Bordo de Vehículos tación de los códigos y que en la red existen direcciones de fácil acceso que tienen a disposición del visitante bancos de datos de estos códigos, totalmente gratis. En otras palabras, cualquier persona puede acceder a la lectura de códigos de su vehículo y encontrar la interpretación en la red. Para esto no necesita experiencia previa (este conector suele estar ubicado a un lado de la columna de dirección, abajo del tablero de control). Las normas exigen que en el caso de no encontrarse el conector en esta ubicación, el fabricante deberá pegar una etiqueta en este lugar, indicando en qué lugar se encuentra.

Figura 1. Para leer los códigos de error de un vehículo se emplean escaners que poseen un display que muestran el mensaje de error leído.

códigos (auto scanner OBD II). Este tipo de scanner, no necesita batería, sólo se acopla al conector del vehículo con un cable como el de la figura 2 y se procede a leer códigos. En la figura 3 se muestra un ejemplo de dónde debe conectarse el cable en un coche para poder realizar la lectura de códigos. Los códigos obtenidos deben ser interpretados, en forma específica, recurriendo al manual del vehículo ya que cada fabricante programa su computadora con sus propios códigos. Esto podría ser un inconveniente pero la ventaja es que en el tomo Nº65 del Club SE nosotros dimos la interpre-

Hasta aquí estamos de acuerdo en que el sistema OBD II facilita la forma de acceder a los códigos que almacena la computadora de a bordo. Pero si usted cree que después de leer los códigos e interpretar su significado solucionó su problema, se equivoca. Por que aquí es donde se verá la sabiduría, experiencia, y capacidad de discernimiento del mecánico. Los códigos obtenidos con el lector electrónico sólo pueden servir de referencia debido a lo siguiente: * La computadora del sistema OBD II tiene comunicación con el módulo de encendido y con el módulo de la trans misión, lo que significa que para efecto de activar uno de sus actuadores, se vale de la información que tienen estos módulos. Si usted por alguna razón (por presumido) cambió el tipo de llantas de su vehículo, la computadora recibirá datos contradictorios entre las vueltas de la transmisión y la revolución de las llantas. Recuerde que el sistema OBD II lo que pretende es optimizar el consumo de combustible y para esto se vale de sensores colocados en diferentes partes relacionadas al funcionamiento del vehículo. Cualquier alteración de los componentes del vehículo engañará a los sensores y por lo tanto la información que recibe la computadora será falsa y falsa será la interpretación y decisión que origine una orden a cualquiera de los actuadores. La computadora del sistema OBD II controla el suministro de combustible, la velocidad de marcha en vacío, el avance por vacío y los controles de emisiones. En algunos casos las computadoras de a bordo controlan la transmisión, los frenos y el sistema de suspensión.

Figura 2. Cable OBD II para conectar en puerto RS232 de un escaner.

Los sensores instalados en los vehículos son pequeños dispositivos que miden las condiciones de operación y las


Auto Eléctrico traducen en señales que la computadora pueda entender. Por ejemplo: sensores térmicos, (sensor de temperatura), potenciómetros (sensor de posición de la válvula reguladora de aire), generador de señales (sensor de oxígeno). Los actuadores son dispositivos eléctricos que pueden ser activados por la computadora. Entre éstos se incluyen los solenoides y relés. Los sensores, actuadores, generadores de señales y potenciómetros no son baratos. Si usted decide cambiarlos debe estar seguro de que realmente están defectuosos y que la falla no venga de una mala conexión, cableado flojo o un mal funcionamiento del motor, originado por falla mecánica básica (bujías, cables, tapa rotor, empaques, bombas, bandas o correas, etc.). En conclusión: el sistema OBD II generaliza y facilita la forma de leer códigos almacenados en la computadora de a bordo, pero es el mecánico el encargado de analizar estos códigos, para discernir y encontrar la razón u origen del problema de un motor, una transmisión, o un sistema de frenos. Los sistemas computarizados de los vehículos actuales, aparte de controlar las operaciones del motor, también pueden ayudarlo a encontrar problemas. Estas computadoras han sido programadas con habilidades especiales de prueba. Estas pruebas verifican los componentes conectados a la computadora que se usan para suministro de combustible, control de velocidad de marcha en vacío, sincronización de encendido, sistemas de emisión y cambios de marcha en la transmisión. La computadora de control del motor ejecuta pruebas especiales que dependen del fabricante, motor, año del modelo, etc. No existe una prueba universal que sea la misma para todos los vehículos. Asimismo, con este sistema, puede borrar los códigos almacenados y apagar la luz de advertencia después de atender los servicios requeridos. Sólo tenga en cuenta que los llamados códigos duros representan problemas que volverán a manifestarse encendiendo la luz si usted no soluciona el problema. Para acceder a los códigos de la computadora, sólo necesita un lector de códigos (escaner o scanner OBD ll) o armarse un cable y bajar un programa a su PC. El precio promedio en el mercado de este tipo de aparato es de aproximadamente 150 dólares americanos.


Figura 3. El conector OBD II posee 16 pines y, en general, se ubica en el tambero, debajo del volante.

Igualmente en este rubro de lectores OBD II, también existen a la venta scanners por un precio similar que se pueden trabajar con programas en la computadora de su casa y que le permite hacer un examen minucioso de los códigos y funcionamiento de la computadora de a bordo. Como hemos dicho, cada marca y modelo de coche emplea sus códigos y, por lo tanto, presentarán diferentes interpretaciones aunque, en general, son siempre los mismos. Existen códigos que son reservados por los fabricantes. Igualmente, cuando un motor por razones mecánicas, altera sus revoluciones, la computadora detectará alteraciones de señal en los sensores relacionados al sistema de emisiones (humo). Esto no significa que los sensores necesariamente deben cambiarse; use el sentido común y tome como base su experiencia en el funcionamiento básico del motor.

COMPONENTES DE UN SISTEMA OBD II En América Latina, a comienzos de este siglo, las empresas automotrices comenzaron a aplicar este sistema en la mayoría de las unidades fabricadas y podemos afirmar que en la actualidad casi la totalidad de unidades cuentan con sistemas de diagnóstico a bordo (OBD). Se entiende que periódicamente pueden generarse y aprobarse nuevos códigos de diagnóstico [DTCs]. Al ocurrir esto, los conjuntos lógicos del escaner OBD II o de la interfase, serán actualizados. No hay un período de tiempo establecido para la actualización de la base de datos.

OBD II: Diagnóstico a Bordo de Vehículos El sistema OBD II nos permite leer códigos con facilidad, pero eso no soluciona el problema; los códigos mencionan áreas con sus respectivos sensores, pero no es cambiando los sensores como se arreglará el problema. El sistema OBD II está compuesto de un procesador de datos o computador y un grupo de sensores y actuadores. Por lo regular la computadora controla un tipo de corriente que circula por el sensor, la cual genera una tensión que se mide en milivolt. Básicamente el funcionamiento es el siguiente: Cuando el motor está frío, al activar la llave de encendido la computadora activa su función en el modo de open loop (circuito abierto) permitiendo que el motor funcione. Desde este momento la computadora se mantiene pendiente esperando la señal del sensor de temperatura y del sensor de oxígeno. En cuanto el motor se calienta la señal del sensor de temperatura hace que la computadora cierre el circuito (close loop) pasando su función al modo de "control". Desde este momento, la computadora lee la señal del sensor de oxígeno, y chequea las alteraciones del voltaje de referencia que entregan cada uno de los otros sensores. Como el sensor de oxígeno instalado en el manifold de escape (o en alguna parte del tubo de escape en su recorrido hacia el exterior) genera su propio voltaje, la computadora interpreta la lectura de este sensor, determinando si los residuos son consecuencia de mezcla rica o pobre. Los sensores reciben una señal de voltaje como referencia básica, las alteraciones a este voltaje la computadora también los interpreta de acuerdo con su programa interno; los compara, y siguiendo su lógica de funcionamiento, puede hacer uso de sus actuadores (solenoides) para alterar o corregir el balance de la mezcla aire/gasolina que ingresa a la cámara de combustión; así como mover el avance o retardo del tiempo de encendido con la pretensión básica de eliminar al máximo las emisiones contaminantes; sin disminuir la potencia que el vehículo requiere para su desplazamiento y autonomía. El funcionamiento básico del motor es el mismo… los conductores o choferes seguiremos siendo los mismos… nuestra inclinación a seguir malos hábitos de manejo seguirán siendo los mismos… si a ello le sumamos la pobreza de mantenimiento, sea por descuido, o falta de mecánicos especializados; estaremos de acuerdo en que las posibilidades de contaminar el medio ambiente son altas.

El sistema OBD II pretende corregir este problema colocando sensores y actuadores en diferentes partes del motor y/o transmisión así como en diferentes partes del vehículo que ayuden a que la unidad se desplace funcionando y consumiendo estrictamente lo necesario; tratando de eliminar cualquier residuo que se considere contaminante al medio ambiente. En otras palabras, la computadora corrige las deficiencias consecuentes de un mal hábito de manejo, así como alerta al conductor cuando, por razones lógicas, no puede corregir el problema debido a fugas o cortocircuitos, en los componentes electrónicos y/o problemas de funcionamiento básico del motor. El sistema OBD II necesita una computadora central y según se requiera también puede poseer módulos auxiliares, los cuales pueden estar enlazados a dicho procesador central. Como aquí tratamos de simplificar el entendimiento, podemos decir que un vehículo tiene componentes en diferentes áreas, los mismos que sincronizan su funcionamiento logrando con ésto que el vehículo se desplace pero un problema en alguno de estos componentes da como resultado un bajo rendimiento del combustible y, en consecuencia, los residuos contaminantes serán altos. El sistema OBD II monitorea las áreas donde tiene instalados sensores, administra voltaje en sensores y actuadores; pero no detecta ni tiene códigos para acusar un motor roto, una bujía quebrada o desconectada, ni tampoco, puede detectar un manifold flojo o quebrado, así como gasolina u aceite contaminado. El problema es el mismo en los frenos y/o transmisión. En otras palabras, el entendimiento y seguimiento de diagnóstico en un sistema OBD II tiene como base previa, un conocimiento avanzado de lo que es un sistema de encendido: mezcla de combustible, medidas de presión y/o vacío dentro del manifol de admisión, así como conocer perfectamente el funcionamiento básico del motor y/o las medidas de presión en el sistema de enfriamiento del motor y/o escape. ¿Cómo seguir un diagnóstico en forma lógica? Antes de continuar tome nota de los siguiente: No haga pruebas ni conexiones entre la corriente de la batería y las conexiones que administra la computadora; podría quemar circuitos o componentes. La computadora administra una corriente atenuada de bajo amperaje y sólo puede ser testeada por aparatos o probadores de bajo


Auto Eléctrico amperaje que miden el voltaje en milivolt. El mercado está inundado, de aparatos o dispositivos que se presentan como solución al diagnóstico automotriz; cada quien defiende su producto destacando sus ventajas particulares pero a usted le toca defender su economía. Es oportuno tener en cuenta la velocidad o facilidad con la que un aparato de éstos se discontinúa o pierde actualización, dejando su inversión en el nivel de "gasto no recuperable". Volviendo al sistema de funcionamiento básico del motor, el sistema OBD II monitorea el funcionamiento del vehículo pero lo hace en forma ordenada, separando las áreas o circuitos relacionados. Es de esta misma forma como se debe analizar una lectura de códigos para acercarnos a un diagnóstico certero. Muchas veces nos ha tocado escuchar a clientes que llevan su vehículo al taller mecánico por problemas de encendido; los mecánicos empiezan cambiando sensores cuya compra terminan justificando con argumentos absurdos debido a que el problema se encontraba en una mala conexión eléctrica o en manguera de vacío que estaba fuera de posición. NO OLVIDE: cuando en una lectura de diagnóstico aparece un código; éste se refiere a una anormalidad en esa área. Por Ejemplo: codigo PO401 indica señal débil, insuficiente recirculación de gases de escape. Sabemos que la válvula EGR controla el ingreso de los gases de escape; entonces ¿qué está pasando?. Se debe chequear el funcionamiento de la válvula EGR, usando un vacuómetro Luego se debe revisar el manifold de escape para descartar grietas. Una fuga de gases ¿QUÉ ES EL CAN-BUS? Can-Bus es un protocolo de comunicación en serie desarrollado por Bosch para el intercambio de información entre unidades de control electrónicas del automóvil. CAN significa Controller Area Network (Red de área de control) y Bus, en informática, se entiende como un elemento que permite transportar una gran cantidad de información. Este sistema permite compartir una gran cantidad de información entre las unidades de control abonadas al sistema, lo que provoca una reducción importante tanto del número de sensores utilizados como de la cantidad de cables que componen la instalación eléctrica. De esta forma aumentan considerablemente las fun-


de escape por un manifold agrietado, o tornillos del manifold flojos, haría perder presión en el sistema; esta condición se puede detectar con un probador de retropresión que se puede colocar al quitar el sensor de oxígeno (este tipo de herramienta también se usa para detectar obstrucciones en el sistema de escape). Finalmente debe verificar y limpiar el pasaje de gases hacia el manifold de admisión. Estos pasos evitarán que haga gastos innecesarios. No está demás recordar la importancia de esta válvula (EGR) para el sistema de emisiones en los vehículos que la traen instalada. En conclusión, los sistemas de diagnóstico a bordo permiten detectar problemas en el vehículo mediante la lectura de los estados en que se encuentran los sensores colocados en el vehículo para monitorear el funcionamiento de cada parte mecánica y/o eléctrica. Para poder leer estos valores es preciso un escaner adecuado que funciona en base al protocolo de comunicaciones adoptado para el sistema de diagnóstico y que no requiere de una computadora para mostrar los códigos de error o las diferentes pantallas alusivas al funcionamiento de los sensores. Otra opción consiste en el uso de interfases OBD para conectar el sistema de diagnóstico a bordo (computadora del vehículo) con una computadora tipo PC. La interfase convertirá los datos enviados por el vehículo en valores que sean interpretados por un programa instalado en la computadora. La interfase podrá conectar al módulo OBD del vehículo ya sea al puerto serial (RS232), USB, bluethoot, etc.  ciones presentes en los sistemas del automóvil donde se emplea el Can-Bus sin aumentar los costos, además de que estas funciones pueden estar repartidas entre dichas unidades de control.

El código de falla DTC (Diagnostic Trouble Code) facilita la identificación del sistema o componente asociado con la falla. Para modelos de vehiculos a partir de comienzos de 1994, ambos, CARB y la Agencia de Protección del Medio Ambiente (Environmental Protection Agency - EPA) aumentaron los requerimientos del sistema OBD, convirtiéndolo en el hoy conocido OBD II (2ª generación). A partir de 1996 los vehiculos fabricados e importados por los USA tendrían que cumplir con esta norma. Hay códigos de error genéricos y otros que dependen de las especificaciones del fabricante del vehiculo y en este informe trataremos de “clarificar” qué es lo que puede interpretar y corregir una interfase y/o escaner multiprotocolo.

Por Ing. Horacio D. Vallejo

DTC: CODIGOS DETECTORES DE ERROR EN

SISTEMAS OBD II

INTRODUCCION Como ya mencionamos en otro artículo de esta edición, OBD II es un conjunto de normalizaciones que procuran facilitar el diagnostico de averías y disminuir el índice de emisiones de contaminantes de los vehiculos. La norma OBD II es muy extensa y está asociada a otras normas como SAE e ISO. Estos requerimientos del sistema OBD II rigen para VEHICULOS alimentados con gasolina, gasoil (diesel) y están comenzando a incursionar en VEHICULOS que utilicen combustibles alternativos. El sistema OBD II controla virtualmente todos los sistemas de control de emisiones y componentes que pue-

dan afectar los gases de escape o emisiones evaporativas. Si un sistema o componente ocasiona que se supere el umbral máximo de emisiones o no opera dentro de las especificaciones del fabricante, un DTC debe ser almacenado y la lámpara MIL deberá encenderse para avisar al conductor de la falla. El sistema de diagnóstico de abordo no puede apagar el indicador MIL hasta que se realicen las correspondientes reparaciones o desaparezca la condición que provocó el encendido del indicador. Un código DTC se almacena en la Memoria de Almacenamiento Activa (PCM: Keep Alive Memory KAM) cuando la computadora de abordo detecta un mal funcionamiento. En muchos casos la MIL se ilumina después de dos ciclos de uso consecutivos en los que


Informe Especial estuvo presente la falla. Una vez que la MIL se ilumina, deben transcurrir tres ciclos de uso consecutivos sin que se detecte la falla para se apague. El DTC se borra de la memoria después de 40 ciclos de arranque y calentamiento del motor una vez que la MIL se haya apagado. Cuando la computadora detecta una falla, inmediatamente guarda una serie de valores tomados a partir de sensores, de manera de “congelar” la información recabada en el momento del desperfecto. A estos datos “congelados” se los denomina Freeze Frame Data (datos congelados en pantalla. Los datos congelados describen los datos almacenados en la memoria KAM en el momento que la falla es inicialmente detectada. Los datos congelados contienen parámetros tales como RPM y carga del motor, estado del control de combustible, encendido y estado de la temperatura de motor. Los datos congelados son almacenados en el momento que la primera falla se detecta, de cualquier manera, las condiciones previamente almacenadas se reemplazan cuando se detecta una falla de combustible o pérdida de encendido (misfire). El escaner (la interfase) que describimos permite verificar los datos de Freeze para poder dar asistencia en la reparación del VEHICULO.

MONITORES DE EMISIONES OBDII Una parte importante del sistema OBDII de los VEHICUson los Monitores de Emisiones (autodiagnóstico de los elementos que intervienen en la combustión del motor y por lo tanto en las emisiones de escape), que son indicadores usados para averiguar si todos los componentes de emisiones, han sido evaluados por el sistema OBDII. Estos monitores procesan periódicamente pruebas en sistemas específicos y componentes, para asegurar que se están ejecutando dentro de límites permisibles.

LOS,

En general 11 monitoreos de emisiones (o Monitores I/M) definidos por la Agencia de Protección Ambiental U.S (EPA). Los escaners, en general, no soportan todos los modos de monitoreo de emisiones y el control de emisiones depende de la estrategia de control de emisiones de los fabricantes de motores de VEHICULOS.

Monitores Continuos Algunos de los componentes o sistemas de un VEHICULO


se comprueban continuamente por el sistema OBDII del VEHICULO, mientras que otros son comprobados solo bajo condiciones específicas de operación del VEHICULO. Los componentes que se comprueban constantemente son: 1. Fallos del Encendido 2. Sistemas del combustible 3. Componentes Globales (CCM) Una vez que el VEHICULO se pone en marcha, el sistema OBDII comprueba continuamente los componentes citados anteriormente, monitoriza los sensores clave del motor, vigilando los fallos de encendido del motor, y monitoreando las demandas de combustible.

Monitores no Continuos A diferencia de los monitores continuos, muchas emisiones y componentes del sistema del motor, requieren que el VEHICULO esté funcionando bajo condiciones específicas antes de que el monitor esté listo. Estos monitores son llamados monitores no-continuos y se enumeran a continuación: 1. Sistema EGR. 2. Sensores de oxígeno. 3. Catalizador. 4. Sistema Evaporativo. 5. Calentador Sensor de oxígeno. 6. Aire Secundario. 7. Catalizador calentamiento. 8. Sistema A/C.

Estado de lo Monitores de Emisiones OBDII Los sistemas OBDII deben indicar en cualquier caso, si el sistema de monitor PCM del VEHICULO ha completado las pruebas en cada componente. Los componentes que han sido comprobados se reportarán como “LISTO” o “COMPLETO”, significando que han sido comprobados por el sistema OBDII. El propósito de registrar el estado de los monitores de emisiones es permitir inspecciones para determinar si el sistema OBDII del VEHICULO ha comprobado todos los componentes y/o sistemas. El módulo de motor y transmisión (PCM) pone el monitor a “LISTO” o “COMPLETO” después de que se completa un ciclo de conducción apropiado. El ciclo de conducción que habilita un monitor y activa los códigos de emisiones a “LISTO” varía para cada monitor individualmente. Una vez que un monitor es puesto a “LISTO” o “COMPLETO”,

DTC: Códigos Detectores de Error en Sistemas OBD II permanecerá en ese estado. Un número de factores, incluyendo borrado de códigos de averías (DTC) con un escáner o una desconexión de la batería, pueden ocasionar que los monitores de emisiones se pongan en estado “NO LISTO”. Puesto que los 3 monitores continuos, son constantemente evaluados, se encontrarán en estado “LISTO” en todo momento. Si la comprobación de un monitor no-continuo soportado, no ha se completa, el estado del monitor se indicará como “NO COMPLETO” o “NO LISTO”. Para que el sistema de monitores OBD se encuentre listo, el VEHICULO debería conducirse bajo una variedad de condiciones normales. Estas condiciones pueden incluir una mezcla de conducción por carretera, paradas y marchas, conducción por ciudad, y al menos un período de conducción nocturna. Reiteramos que el estado y la inclusión de estos modos de monitoreo depende de cada fabricante, por lo tanto, para información específica, sobre como conseguir que los monitores de emisiones estén listos, consulte el manual de su VEHICULO. Un ciclo de conducción debería realizar un diagnóstico de todos los sistemas. Normalmente tarda menos de 15 minutos y requiere de los siguientes pasos: 1. Arranque en frío: El motor debe estar a menos de 50 ºC y con una diferencia no mayor a 6 ºC de la temperatura ambiente. No deje la llave en contacto antes del arranque en frío o el diagnóstico del calentador de la sonda de oxígeno puede fallar, 2. Ralenti: El motor debe andar por 2 minutos y medio con el aire acondicionado y el desempañador de la luneta trasera conectados. A mayor carga eléctrica mejor. Esto prueba el calentador de la sonda de oxígeno, purga del Canister, falla en el encendido, y si se entra en ciclo cerrado, también el ajuste de combustible. 3. Acelerar: Apague el aire acondicionado y todas las cargas eléctricas, y aplique medio acelerador hasta que se alcancen los 85 km/h. Mantenga la velocidad constante de 85 km/h durante 3 minutos. Durante este período se prueba la respuesta de la sonda de oxígeno, EGR, purga, encendido y ajuste de combustible 4. Desacelere: Suelte el pedal del acelerador. No reduzca marchas, ni pise el freno o embrague. Es importante que el VEHICULO disminuya su velocidad gradualmente hasta alcanzar los 30 km/h. 5. Acelere: Acelere 3/4 de acelerador hasta alcanzar los 85 - 95 km/h.

Recuerde que el EOBD es una conjunto de normas parecida a la OBD II que ha sido implantada en Europa a partir del año 2000 pero que es más exigente. Una de las características innovadoras es el registro del tiempo de demora o kilometraje desde la aparición de un defecto hasta su diagnóstico. La normativa Europea obliga a los fabricantes a instalar sistemas de diagnosis compatibles con los americanos, con conectores e interfaces estandarizados. Los fabricantes también están obligados a publicar detalles de las partes importantes de sus sistemas de diagnóstico de los cuales hasta ahora han sido propietarios. Las directrices de la Unión Europea se aplican a motores de explosión (motores de gasolina) registrados en el 2000 y posteriores y a motores Diesel registrados en 2003 y posteriores. Como los fabricantes están obligados a instalar puertos de dignóstico normalizados, hoy en día han ampliado sus funciones para poder controlar y gestionar muchos más aspectos cotidianos del VEHICULO. A través de dicho puerto, se puede leer cualquier código de error que haya registrado la computadora de abordo, activar o desactivar funciones del VEHICULO, solicitar a la computadora del VEHICULO que realice testeos en todos los sistemas (cuadro de mandos, ABS, inyección, encendido, etc.), reduciendo así los tiempos de taller para la búsqueda de un problema. Los controles que se realizan en los motores de gasolina son los siguientes: 1. Vigilancia del rendimiento del catalizador. 2. Diagnóstico de envejecimiento de sondas lambda. 3. Prueba de tensión de sondas lambda. 4. Sistema de aire secundario ( si el VEHICULO lo incor pora). 5. Sistema de recuperación de vapores de combustible (cánister). 6. Prueba de diagnóstico de fugas. 7. Sistema de alimentación de combustible. 8. Fallos de la combustión - Funcionamiento del sistema de comunicación entre unidades de mando, por ejemplo el Can-Bus. 9. Control del sistema de gestión electrónica. 10. Sensores y actuadores del sistema electrónico que intervienen en la gestión del motor o están relacionados con las emisiones de escape. Los controles en los motores diesel se reducen a: 1. Fallos de la combustión. 2. Regulación del comienzo de la inyección. 3. Regulación de la presión de sobrealimentación. 4. Recirculación de gases de escape.


Informe Especial 5. Funcionamiento del sistema de comunicación entre unidades de mando, por ejemplo el Can-Bus. 6. Control del sistema de gestión electrónica. 7. Sensores y actuadores del sistema electrónico que intervienen en la gestión del motor o están relacionados con las emisiones de escape.

tiene que cumplir las especificaciones según la normativa ISO 15031-3 del 2004. Esta regla estipula que el conector para diagnostico de OBDII o EOBD, debe de estar situado en el compartimento de los pasajeros, cerca del asiento del conductor. Esto es lo contrario a los sistemas anteriores donde el conector estaba en el compartimento del motor. En esta misma edición se especifica cómo localizar el conector OBD II.

CONECTOR PARA DIAGNOSTICO

Como es fácil deducir, cada uno de estos protocolos, requiere de un tratamiento de la información diferente, antes de conectar el OBDII con el PC. Y por tanto, se requieren interfaces de conexión diferentes. Esto no es del todo exacto, ya que existe la posibilidad de fabricar un interfaz de conexión del OBDII con el PC, capaz de utilizar todos los protocolos e incluso seleccionar automáticamente cual es el protocolo utilizado por el VEHICULO a conectar.

No es objeto de este artículo explicar los diferentes protocolos con que la computadora de abordo se comunica con cada subsistema del VEHICULO, tema que ya hemos abordado en diferentes ediciones de Saber Electrónica, sin embargo, debemos recordar que un protocolo es un conjunto de normas que establecen la forma en que los datos se transmiten desde una etapa a la otra. Los parámetros y valores que se pueden diagnosticar siempre son los mismos (aparte de las diferencias entre OBD II y EOBD), pero existen varios protocolos de comunicación diferentes: a) La mayoría de los VEHICULOS de General Motors usa SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width = Ancho de Pulso Variable) b) La mayoría de los VEHICULOS de Ford usa SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation = Modulación del Ancho de Pulso) c) La mayoría de los VEHICULOS de Chrysler, las marcas europeas y asiáticas usan ISO con las dos variaciones KWP (Key Word Protocol = Protocolo de Palabra Clave) 1281 y KWP 2000, utilizado por el grupo VAG. d) Muchos VEHICULOS Europeos, Asiáticos y Chrysler con variantes (Key Word Protocol = Palabra Clave) usan ISO 9141-2. e) Renault suele emplear el protocolo ISO 14230. f) Desde 2008, el protocolo obligado es el CAN-BUS (ISO 15765), que muchos VEHICULOS lo utilizan a partir del año 2001 (este protocolo es obligatorio en los Estados Unidos de América a partir del 2008). Cuando seleccione un escaner o una interfase para poder obtener los códigos DTC debe asegurarse que sea capaz de trabajar con todos estos protocolos y el circuito que nosotros proponemos trabaja con todos ello. Ahora bien, todos los automóviles con OBD II, sin importar con qué protocolo trabaje la computadora de abordo, posee el mismo conector. El conector del sistema OBDII


¿Cuál es la Diferencia entre el VAG-COM y un Programa Diagnóstico de OBD-II ó EOBD? El OBD-II ó EOBD es un protocolo de diagnóstico exigido por el Gobierno de EEUU cuya función primaria es diagnosticar problemas relacionados con las emisiones. Un programa de OBD-II ó EOBD funciona con diferentes marcas de automóviles, mientras que el VAG-COM usa el protocolo propietario de Volkswagen y sólo funciona con VW, Audi, SEAT y Skoda. A pesar de que se puede usar un programa de diagnóstico de OBD-II ó EOBD en todos los automóviles compatibles con OBD-II ó EOBD, el programa de OBD-II ó EOBD sólo va a poder comunicar con el motor y parte del cambio automático pero con ninguno de los demás sistemas electrónicos del automóvil. El VAG-COM a partir de la versión 504.1 también es compatible con OBD-II / EOBD genérico para VEHICULOS que soportan los protocolos ISO 9141-2 ("CARB"), ISO 14230 ("KWP-2000") o ISO 15765 ("CAN"). Las interfaces VAG-COM no soportan los protocolos SAE J1850-VPW ni SAE J1850-PWM usados en la mayoría de los modelos estadounidenses de GM y muchos Ford a nivel mundial (a partir del 2003, Ford va cambiando a ISO 15765 "CAN"). La mayoría de los primeros Chrysler compatibles con OBD-II (1996-2000) usaron ISO 9141-2. Muchos Chrysler nuevos usan SAE J1850. La mayoría de los VEHICULOS europeos y asiáticos usan ISO 9141-2. En modelos estadounidenses, la compatibilidad con OBD-II se requiere a partir de 1996, en modelos cana-

DTC: Códigos Detectores de Error en Sistemas OBD II dienses a partir del 1998, en Europa a partir del 2001 (gasolina) y 2004 (diesel).

cantes y se estandarizaron los códigos y el conector. Así con un único lector de códigos y una tabla de errores, se puede diagnosticar un error en cualquier coche, independientemente del fabricante.

ACCESO A LA INFORMACION DEL SISTEMA OBDII Cuando el sistema almacena alguna información de error nos indica, generalmente con una señal luminosa, que algo está funcionando incorrectamente y por tanto es aconsejable que acudamos a un taller para que revisen el automóvil. Una vez en el taller, el equipo de mecánicos, conectará nuestro automóvil un escáner o lector del sistema OBDII que le facilitara la información almacenada. A principios de los 80, cuando se extendió el uso de este sistema de diagnosis, cada fabricante era libre de incorporar su propio conector y utilizar los códigos de error que quisiera. Esto dificultaba mucho la utilización de este sistema para la reparaciones, ya que la inversión que requería en los talleres mecánicos era altísima y poco práctica (debían disponer de muchos lectores y de muchas tablas de códigos). Para que el uso de este sistema fuera práctico y viable, en 1996, se llegó a un consenso entre los fabri-

ESTRUCTURA DEL CODIGO DE FALLA (DTC) El estándar SAE J2Q12 define un código de 5 dígitos en el cual cada dígito representa un valor predeterminado. Todos los códigos son presentados de igual forma para facilidad del mecánico. Algunos de éstos son definidos por este estándar, y otros son reservados para uso de los fabricantes. El código tiene el siguiente formato YXXXX (ej, P0308) Donde Y, el primer dígito, representa la función del VEHICULO: P - Electrónica de Motor y Transmisión (Powertrain). B - Carrocería (Body). C - Chasis (Chassis). U - No definido (Undefíned). El segundo dígito índica la organización responsable de definir el código, 0 - SAE (código común a todos las marcas). 1 - El fabricante del VEHICULO (código diferente para distintas marcas). El tercer dígito representa una función especifica del VEHICULO: 0 - El sistema electrónico com pleto. 1 y 2 - Control de aire y com bustible. 3 - Sistema de encendido. 4 - Control de emisión auxiliar. 5 - Control de velocidad y ralentí. 6- ECU y entradas y salidas. 7 - Transmisión. El cuarto y quinto dígito están relacionados específicamente con la falla. Entonces el código P03Q8 indica un problema en la electrónica de motor (P), definido por


Informe Especial SAE (0) y común a cualquier VEHICULO, relacionado con el sistema de encendido (3), y falla en el cilindro #8 (08). IMPORTANTE: puede haber códigos de falla almacenados en la ECU que no activen la MIL (luz de indicación de avería). Cuando se produce un fallo relativo a emisiones, el sistema OBDII no solo registra un código, sino que también registra una instantánea de los parámetros de operación del VEHICULO (estado de los sensores) para ayudar a identificar el problema (freeze frame, explicado anteriormente).

PID OBD II P-códigos, o OBD-II PIDs de diagnóstico a bordo "parámetro ID", son códigos que se utilizan para solicitar datos de un vehiculo, utilizado como una herramienta de diagnóstico. Estos códigos son parte del SAE J/1979 estándar, que deben aplicarse en todos los automóviles vendidos en América del Norte desde 1996. La diferencia entre un PID y un DTC es que los PID están siempre presentes, dado que son códigos o parámetros que permiten realizar el diagnóstico del VEHICULO, más allá de que no se reporten fallas mientras que un DTC sólo estará presente cuando la computadora de a bordo detecte algún error. Normalmente, un técnico automotriz utilizará PID con una herramienta de análisis vinculado con vehiculo OBD-II el conector. 1. El técnico entra en el PID. 2. La herramienta de análisis que envía al vehiculo, el autobús (CAN, VPW, PWM, ISO, KWP. Después de 2008, la CAN solamente). 3. Un dispositivo en el bus reconoce el PID como uno es responsable de, y los informes que el valor de PID para el autobús. 4. La herramienta de análisis se lee la respuesta, y eso se nota con el técnico. Hay diez modos de funcionamiento descritos en la últimaII norma SAE J1979 OBD. Ellos son, los $ prefijo que indica un número hexadecimal: $ 01. Muestra los datos actuales. $ 02. Mostrar datos de imagen fija. $ 03. Mostrar almacenan los códigos de diagnóstico de problemas. $ 04. Borrar códigos de averías de diagnóstico y los valo res almacenados. $ 05. resultados de la prueba, el oxígeno del sensor de control (no sólo CAN).


$ 06. Resultados de las pruebas, otro componente / sis tema de seguimiento (resultados de las pruebas, el sen sor de oxígeno de seguimiento de sólo CAN). $ 07. Mostrar la espera de diagnóstico códigos de ave rías (detectado durante el ciclo de conducción actual o pasado). $ 08. Control de funcionamiento de los componentes de a bordo / sistema. $ 09. Solicitud de información del vehiculo. $ 0A. DTC Permanente (aclarados DTC). Fabricantes de vehiculos no están obligados a apoyar a todos los modo. Cada fabricante puede definir modos adicionales por encima de # 9 (por ejemplo: el modo de 22 como se define por la SAE J2190 para Ford / GM, el modo de 21 para Toyota) para obtener información (por ejemplo: el voltaje de la batería de tracción en un HEV). Algunos de los códigos PID no se puede explicar con una simple fórmula. Por ejemplo, podríamos tener el siguiente mensaje: MODO 1 PID 01: Una petición para este PID vuelve 4 bytes de datos. El primer byte contiene dos piezas de información. A7 (el octavo bit del byte A, el primer byte) indica si la MIL (ver la luz del motor) se ilumina. Los bits A0 a A6 representan el número de los códigos de problemas, en la actualidad se señala en el ECU. Los bytes segundo, tercero y cuarto dan información sobre la disponibilidad y la integridad de algunas pruebas a bordo. Misfire Fuel System Components Reserved Catalyst Heated Catalyst Evaporative System Secondary Air System A/C Refrigerant Oxygen Sensor Oxygen Sensor Heater EGR System

Test available B0 B1 B2 B3 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7

Test incomplete B4 B5 B6 B7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

De más está decir que lo dado hasta aquí es simplemente una introducción teórica para que Ud. sepa cómo es la estructura de un código de error que puede mostrar un escaner. Ud. no debe saber qué significa el código ya que puede hallar su explicación en Internet o en el manual de servicio del vehiculo y que en general los escaners también suelen dar la explicación. 

Presentamos el circuito de un codificador capaz de seleccionar entre 8 entradas digitales y brindar una señal de salida de tres bits cuya codificación dependerá de cuál es la señal de entrada que posee un valor diferente al de las demás. Este circuito no permite el cambio simultáneo de dos o más entradas por lo cual si se lo va a utilizar como sistema detección de fallas, se debe tener en cuenta que si se producen dos errores al mismo tiempo, nuestro circuito necesitará “ciertos ajustes”. Nuestro circuito también permite seleccionar la posibilidad de colocar 8 entradas digitales de acción independientes o 3 entradas que pueden cambiar de estado en forma simultánea.

Por Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

COMPUTADORA DE A BORDO PARA AUTOMOVIL

ETAPA DE ENTRADA PARA SISTEMA DE CONTROL

E

n Saber Electrónica Nº 280 dimos la explicación y “0” y “1”). Debe tener en cuenta que la computadora de el armado del sistema de control de una computa- abordo presentada en Saber Electrónica Nº 280 posee dora de a bordo para vehículos para confort y en un circuito integrado microcontrolador PICAXE 08M por la edición anterior publicamos la etapa de salida que per- lo cual podemos hacer que uno de sus pines de entrada mite la acción de 4 actuadores. La computadora posee 3 pines de entrada y 2 pines de salida de modo que con un decodificador como el presentado en la edición anterior podemos seleccionar entre 4 actuadores y con el circuito que presentamos en este artículo podemos detectar la acción de uno entre 8 senFigura 1. Decodificador de 8 entradas a 3 salidas con su sores (que sólo pueden tabla de funcionamiento. tomar los estados digitales


Montaje pueda sensar señales analógicas y para ese caso precisaremos otra configuración circuital, la que daremos en otras ediciones. Para nuestro circuito usaremos un c o d i f i c a d or de 8 entradas a 3 salidas binarias. Un codificador es un dispositivo MSI que realiza la operación inversa a la de los decodificadores. En general, poseen 2n entradas y n salidas.

Figura 2. Codificador completo de decimal a BCD

Cuando solo una de las entradas está activa para cada combinación de salida, se le denomina codificador completo. Por ejemplo, el circuito de la figura 1 proporciona a la salida la combinación binaria de la entrada que se encuentra activada. En este caso se trata de un codificador completo de 8 bits, o también llamado codificador de 8 a 3 líneas. Las salidas codificadas, generalmente se usan para controlar un conjunto de 2n d i s p o s i t i v o s, suponiendo claro está que sólo uno de ellos está activo en cualquier momento. Sin embargo cuando nos encontremos con que se deben controlar dispositivos que pueden estar activos al mismo tiempo, problema que se suelen encontrar los sistemas microprocesadores, es preciso usar un dispositivo que nos proporcione a la salida el código del dispositivo que tenga más alta prioridad. En la figura 2 se representa el diagrama lógico de un codificador completo de Decimal


Figura 3. Diagrama lógico del circuito integrado 74147.

Figura 4. Si se quisiera aumentar el número de entradas de un codificador, se pueden conectar dos de ellos con compuertas lógicas. En este caso, mostramos el diagrama equivalente utilizando circuitos integrados de 8 a 3 del tipo 74148.

Etapa de Entrada para Sistema de Control a BCD natural, junto a su tabla de funcionamiento. Por otro lado la figura 3 representa el diagrama lógico del circuito 74147, que es un codificador de prioridad de Decimal a BCD natural; en la tabla de funcionamiento adjunta se puede notar la diferencia con el anterior. Cuando se trata de establecer la prioridad con mayor número de bits, es preciso recurrir a la asociación de codificadores. El diagrama de la figura 4 muestra un codificador de prioridad de 16 líneas a 4, usando codificadores de prioridad 74148, de 8 a 3 líneas (figura 5).

Figura 5. Diagrama de pines y tabla de verdad del 74148 que empleamos para nuestro proyecto.

Figura 6. Máscara de componentes del proyecto (al 60% de su tamaño real).

Precisamente, el 74148 es el circuito integrado que elegimos para nuestro proyecto, el que se muestra en la figura 6. Como toda etapa de entrada para sistemas de control, nuestro circuito posee separadores individuales realizados con ampli-

Figura 6. Circuito de la etapa de entrada de 8 líneas para ser usada en sistemas de control.


Montaje LISTA DE COMPONENTES CN1 - Barra de 8 terminales para las 8 entradas digitales (se toma como referencia al potencial de tierra o GND). CN2 - Barra de 3 terminales para las 3 entradas BCD a conectar en la computadora de SE 280 (se toma como referencia al potencial de tierra o GND). RP1 - 8 resistencias de 10kΩ. RP2 - 8 resistencias de 100kΩ. RP3 - 8 resistencias de 1kΩ. RP4 - 8 resistencias de 220Ω. IC1 a IC8 - UN25 - circuitos integrados optoacopladores. IC9 a IC10 - LM324 - cuádruples amplificadores operacionales. IC11 - 74148 - Codificador de 8 entradas a 3 líneas. RG1 - 7805 - reguladores de 3 terminales.

Varios Placa de circuito impreso doble faz, gabinete para montaje, estaño, cables, conectores, etc.

ficadores operaciones y para ello empleamos dos integrados LM324, de manera de poder separar individualmente a cada entrada. También se colocan 8 optoacopladores UM25 (uno por cada entrada) de manera de tener debidamente configurados los 8 terminales de entrada. La salida de esta etapa decodificadora de 8 a 3 líneas presenta niveles TTL, totalmente compatibles con la computadora presentada en Saber Electrónica Nº 280 y que responde a la tabla de verdad de la figura 5.

Figura 7. Placa de circuito impreso doble faz de la etapa de 8 entradas para sistemas de control.

Para finalizar, en la figura 7 se muestra la máscara de componentes del diagrama de circuito impreso doble faz y en la figura 8 podemos ver los dos lados del impreso.


Nada impide que Ud. monte este circuito en una placa del tipo universal para no tener que fabricar un circuito impreso doble faz. El montaje no reviste consideracio-

MANUALES TÉCNICOS

iPhone 4G Liberación y Servicio Técnico No caben dudas que desde la llegada del iPhone al mercado de los teléfonos celulares de alta gama, los tiempos de las empresas competidoras se fueron acortando para presentar a rivales dig nos. El camino que está recorriendo el iPhone no es fácil… ya han habido varias denuncias sobre fallas en este dispositivo y el sistema operativo pro mete consolidarse para todos los dis positivos de la compañía y si bien el pri mer firmware del iPhone 4G fue el OS4, hoy ya se cuenta con la versión 4.21 y al momento de escribir este manual ya estaba pronta para salir la versión 4.3 Además, es sabido que el gigante de los celulares, Nokia, ha entablado varias demandas contra Apple por con siderar que para la fabricación de su teléfono ha violado varios aspectos de patentes en poder de la compañía fin landesa. El modelo actual de iPhone, el 4G, que fue lanzado a comienzos del 2010 y que desde septiembre pasado ya se lo puede conseguir prácticamente en cualquier parte de América Latina hoy es uno de los celulares más vendidos, por lo que decidimos editar este manual que tiene por objeto darle herramientas a los usuarios para obte ner el máximo provecho de su equipo y a los técnicos para que no tengan pro blemas a la hora de tener que realizar les un servicio técnico. Ud. podrá des cargar videos, programas, guías e infor mación adicional sobre mantenimiento, liberación y reparación del iPhone 4G y de sus antecesores 3G y 3Gs con las claves que damos en el texto de este manual.

Informe preparado por: Ing. Horacio D. Vallejo

Manuales Técnicos Introducción

Hace casi un año de la presentación del iPhone 4G y ya es hora de que hablemos tanto del hardware como del software de este teléfono celular. Entre lo más destacable hay que tener en cuenta un diseño mucho más delgado que las versiones anteriores, y también mejoras en la cámara, la cual ahora es de 5 MP con algunos detalles que mencionaremos en este manual. El diseño del iPhone 4 es algo más delicado, con trazos definidos y con un grosor de menos de 9.5 mm. Y como podemos apreciar, este iPhone 4 es diferente de los antiguos modelos de iPhone (incluido el 3G y 3GS), todos los cuales parecen ser el mismo. En la carcasa llega con una sola pieza y metálica, va integrada la antena, figura 1. Las características más sobresalientes del iPhone 4G son:

o Retina Display: mayor cantidad de pixels por pulgada, lo que mejora en grandes proporciones la calidad de imagen del móvil. o Procesador: Apple A4 de 1GHz. o Nueva cámara, 5 mega-píxeles retroiluminado, zoom digital de 5 aumentos y flash LED. También graba y reproduce vídeo en 720p. o Aplicaciones: iMovie para edi tar nuestros videos directamente desde el iPhone. Facetime, para videollamadas. iBooks, la aplicación que está en el iPad también está en esta nueva versión. o Giroscopio, agrega 3 sensores más al acelerómetro, manteniendo ahora ni más ni menos que 6 ejes para detectar movimientos del terminal. o Sistema operativo: iPhone IOS (ya está disponile la versión 4.21 para desarrolladores, aunque el iPhone 4G nació con el firmware = OS4). o Colores disponibles: negro y blanco.

o Diseño más delgado y un peso mas liviano que la versión iPhone 3GS.

El iPhone 4G incorpora el chip A4 de ARM de 1GHz utilizado el

Manuales Técnicos 34

iPad, acompañado de la tarjeta gráfica GPU PowerVR SGX 535. Este procesador se destaca, sin dudas, por las importantes mejoras en el consumo de batería, el cual ha llegado a reducirse hasta permitir las 7 horas de conversación en 3G, y 6 horas de navegación en la misma red, alcanzado hasta las 10 horas vía WiFi 802.11n y reproducción de video, y 40 horas de reproducción de música. Al igual que sus predecesores el nuevo iPhone incorpora un conector Dock para poder conectar y sincronizar el terminal a la PC, además de la conectividad estándar WiFi 802.11n que alcanza los 108Mbps, conectividad 3G HSDPA / HSUPA que permite hasta 7,2 Mbps de bajada y 5,8 de subida en este teléfono cuatribanda, la conexión Bluetooth y GPS. Por dentro se incorpora un giroscopio que junto con la brújula y el acelerómetro ofrecen más ejes de control, mejorando las posibilidades del terminal en cuanto los desarrolladores se pongan a trabajan en

iPhone 4G: Liberación y Servicio Técnico juegos, por ejemplo. Otra novedad es la cámara frontal para videoconferencias y un segundo micrófono para cancelación de ruido. La autonomía, también mejora en este iPhone 4 llegando a las 7 horas vía 3G, en navegación WiFi, con otras 10 horas, o en espera, que llega a las 300 horas. La pantalla del iPhone 4G era uno de los puntos a mejorar, y Apple no ha dormido en este sentido, de este nos trae una pantalla de 3.5 pulgadas en la que la resolución ha aumentado a unos 960_640 píxeles y un contraste de 800:1. Sin embargo, lo que ha sorprendido a todos es una nueva tecnología incorporada a la pantalla del dispositivo, que multiplica la cantidad de píxeles en un área determinada denominada Retina Display, o Pantalla Retina. Esta tecnología confeccionada con tecnología IPS permite obtener una resolución 326 puntos por pulgada (336ppi), superando incluso, lo que el ojo humano puede captar a una distancia de 12 pulgadas, que son 300ppi, algo que aun no se ha visto en las pantallas OLED. Por si fuera poco, tanto la parte frontal como trasera de la pantalla, han sido fabricadas con un cristal que resulta hasta un 30 por ciento más resistente que el plástico, denominado aluminosilcate, y ambas superficies disponen de una capa Figura 4

retroiluminado que mejora la toma de fotos con luz no muy favorable. El flash LED se le suma a la cámara del iPhone 4 con un zoom digital de 5 aumentos y grabación de vídeo a 720p y 30 cuadros por segundo. Con iMovie, una nueva aplicación que está disponible en la App Store, puede editar Figura 3 los videos sobre la marcha con la posibilidad de combinar vídeos, añadir música, fotos, títulos o transiciones y enviarlos a través del email a subirlos directamente a las redes sociales. En cuanto a la calidad del video, éste podra grabar en alta definición hasta las 720p líneas de definición a 30 cuadros por segundo. Con apenas 9,3mm de espesor (24% menos que el iPhone 3GS), el iPhone 4G se convierte en el dispositivo más delgado de toda la gama iPhone y según oleo-resistente que evita la sucie- palabras del propio Steve, el teléfodad. no más delgado de la historia, que La cámara de fotos , además de se jacta además por su diseño resissus 5 megapíxeles posee un sensor tente realizado en acero inoxidable que a su vez desempeña la función de antena y de cristal anti ralladuras, figura 3. Además, desde el punto de vista de su construcción, no sólo es más robusto sino que permite realizarle servicio técnico con menos riesgo de roturas que con su antecesor. En la figura 4 podemos observar un iPhone 4G desarmado, en la que se aprecian las diferentes partes que la constituyen. Figura 2


Manuales Técnicos El Firmware del iPhone 4G: Apple iOS4 El nuevo sistema operativo del iPhone no sólo se actualiza en cuanto a funciones, sino que también cambia de nombre y a partir del iPhone 4G fue llamado IOS 4, la evolución del actual iPhone OS que añade frente a éste más de 1500 características y funciones. Como comentarlas todas sería no menos que imposible, pasaremos a las más relevantes, y éstas son: la capacidad de realizar multitarea, la posibilidad de crear carpetas para las diferentes aplicaciones, Bing como motor de búsqueda principal junto a Yahoo y Google y la bandeja de correo electrónico unificada. Como ya mencionamos, desde noviembre de 2010 El nuevo firmware iOS 4.2 vió la luz y fue el primer iOS de Apple consolidado en todos sus dispositivos a la vez, el iPhone, el iPod Touch y el iPad. Por ser el firmware actual, pasaremos a comentar algunos rasgos sobresalientes: 1) AirPrint Nos permite imprimir mail, fotos, páginas web, y todo lo que se nos imagine, directamente a una impre-

Figura 5 sora que tengamos en una red inalámbrica Wifi, figura 5. Es una nueva función muy interesante en nuestro iPhone.

Figura 6

2) Nuevos ajustes de tonos El sistema operativo incluye nuevos ajustes de los tonos y del iPod para poder desactivar los botones para subir y bajar el volumen, figura 6.

4) Icono para notas de Voz Se ha creado un nuevo ícono para las notas de voz que querramos grabar, figura 8.

3) Tono de SMS diferente para cada contacto Esto no es nuevo en lo que a la telefonía se refiere, pero es muy buena noticia para diferenciar entre los SMS que recibimos con un tono diferente para cada contacto, figura 7.

5) Buscar páginas directamen te en Safari En Safari se puede buscar textos o palabras dentro de las páginas web para así hacer más sencilla, rápida e intuitiva la navegación, figura 9.

Figura 7

Figura 9 Figura 8


iPhone 4G: Liberación y Servicio Técnico

Figura 10

algunas de las incorporaciones del software, muchas de las cuales se tenían acceso a través de aplicaciones que se podían instalar en versiones anteriores con el iPhone crackeado.

procesador que los programas y procesos en ejecución utilizan. o Es el encargado de que poda mos acceder a los periféricos/ele mentos de nuestro ordenador de una manera cómoda.

El kernel del iPhone fue desarrollado por Carnegie Mellon University y se lo conoce como La Arquitectura del OSX Mach. El año pasado, muchos del iPhone: el kernel expertos que decían que Apple estaMach y la RAM ba atascada con Mach y que se cambiaría al kernel de Linux si Por ser un manual desti- pudiese. nado tanto a usuarios No hay nada malo en Mach. En como técnicos, me parece realidad cumple las necesidades de Figura 11 interesante incluir un apor- Apple bastante bien. Si Apple se te de Jhoan Distubler y viese en la necesidad de cambiar a Daniel Eran sobre la otra arquitectura en el SO, el iPhone arquitectura del OSX del sería la oportunidad de hacerlo, al iPhone, el kernel y la igual que Microsoft creó un nuevo RAM. kernel para Windows CE en vez de Desde el momento que un basarse en el kernel NT de su línea celular aparece en el mer- de producto Windows NT/2000/XP cado, diferentes desarro- /Vista. lladores trabajan en cracEl kernel Mach del iPhone usa la kearlo con el objetivo de misma arquitectura I/O que el Mac usarlo en otras redes de OSX, permitiendo a Apple reutilizar telefonía o de instalarle o muchos códigos maduros que ya Figura 12 modificar el software. Sus están probados en la Mac. 6) FaceTime a través de SMS descubrimientos son muy interesanEl I/O kit del Mach usa extensioAhora se puede iniciar también tes ya que revelan pistas de las nes del kernel (kernel extensions) una conversación por FaceTime en características latentes del aparato para añadir soporte de hardware a el iPhone 4 desde la aplicación de que pueden activarse vía software. bajo nivel. los SMS, o mensajes de texto, tal Esto es un vistazo a lo descubierto Debido a que se instalan en el como vemos en la figura 10. sobre el SO del iPhone, empezando kernel, es crítico que sean lo más por el kernel. maduras y sólidas posibles. Cuando 7) Nuevas Restricciones un programa falla fuera del kernel, Se han creado nuevas restriccionormalmente se puede reiniciar. nes a la hora de instalar o de borrar El kernel del iPhone: El kernel ó Cuando algo falla dentro del kernel, aplicaciones dando permisos o no núcleo de un sistema operativo se provoca un kernel panic, el sistema para hacerlo, tal como podemos puede definir como el corazón de se vuelve inestable y debe ser reiniobservar en la pantalla de ajustes de dicho sistema operativo. Es el ciado. Eso es malo. la figura 11. encargado de que el software y el Apple no recomienda el añadir hardware del dispositivo puedan tra- extensiones al kernel en el Mac OSX 8) Youtube incorpora Me gusta bajar juntos. Las funciones más a menos que no exista otra forma de / No me gusta importantes del mismo, aunque no realizar la tarea. Por eso la gente Ya podemos votar los videos del las únicas, son: protesta cuando un programa instaYoutube con este nuevo Plugin que la kexts sin una buena razón, norya incorpora el firmware iOS 4.2 o Administración de la memoria malmente da lugar a problemas de (figura 12). para todos los programas y proce - estabilidad. sos en ejecución. Apple sigue sus propias recoLo dado hasta aquí, son sólo o Administración del tiempo de mendaciones ya que sólo usa dos


Manuales Técnicos conjuntos de kexts en el iPhone. El primero configura la entrada USB, para un dispositivo de interfase humana, específicamente la pantalla multitouch: El segundo par de extensiones están relacionadas con las VPN (redes privadas virtuales). Estas extensiones se introducen en la pila de la red para proveer una forma segura de encriptar el tráfico sobre una red pública como internet: L2TP.ppp PPTP.ppp Comparando el kernel del iPhone al del Mac: El kernel del iPhone y sus kexts no son idénticos al del Mac. Por ejemplo, los Mac tienen kexts para la cámara iSight, hardware de audio y video, gestión de consumo y térmica, asi como interfaces serie. El iPhone no tiene kexts equivalentes a ninguno de ellos, a pesar de contar con el hardware. El iPhone tampoco tiene el PPP.kext. Parece que el soporte al hardware está dentro del propio kernel del iPhone, en vez de ser implementado como una kext. En los Mac hay diferentes modelos con diferente hardware, por lo que se necesita un sistema modular. Por el contrario, de momento, no hay variedad en el hardware del iPhone. El hecho de introducir la arquitectura del kit I/O en el iPhone demuestra la intención de Apple de aumentar el soporte de hardware en el futuro y que no tendrá que añadir el soporte de un mecanismo de extensión en futuros modelos. Debido a que Mach y kit I/O están diseñados desde el principio para dar soporte a una amplia variedad de hardware, el iPhone hereda esta posibilidad y la usa tal cual sin obligar a la marca a diseñar un “kernel para un SO móvil”. Una de la características de Mach es un sistema de gestión de energía sofisticado, que alimenta de

Figura 13 forma inteligente planos de dispositivos según el sistema entra en modo de espera o de reposo. Eso explica por qué la primera generación del iPhone tiene un buena duración de la batería, el doble que los smartphones similares. Otra característica que diferencia al iPhone de otros smartphones comparables es su memoria RAM y el sistema de almacenamiento en memoria Flash. Los expertos no han dicho nada al respecto, ya que es vergonzoso para los otros fabricantes, y parece políticamente incorrecto decir que el iPhone marca un nuevo camino en la tecnología. En el iPhone no hay discos físicos, sólo imágenes de disco en RAM Flash, que funcionan de la misma forma que los ficheros DMG en el Mac. Un fichero DMG contiene una copia de los contenidos de una unidad. Cuando el Mac OSX monta el fichero, funciona como una unidad física, aunque es más rápida ya que no implica partes móviles, reside completamente en la RAM. El iPhone se puede restablecer desde el iTunes como un iPod. El proceso copia un par de copias frescas de los DMG en la unidad. El iPhone luego monta las unidades y ejecuta el OSX desde la imagen del disco directamente desde la RAM Flash. Otros móviles, incluyendo los que usan Palm OS, Symbian y Windows Mobile, tienen una arqui-


tectura similar que “se ejecuta desde la RAM Flash”. La principal diferencia entre el iPhone y el resto de teléfonos móviles es que los último suelen tener 64MB de RAM y 128MB o menos de Flash, consumen al menos 40MB con sus SO y aplicaciones, dejando poco espacio libre al usuario. Ofrecen conectores para tarjetas SD de memoria Flash, pero éstas están limitadas a 2GB. El iPhone tiene bien 4096MB (4GB) o bien 8192MB (8GB) de memoria RAM Flash instalada. Usa unos 700MB para el OSX y las aplicaciones. También tiene 128MB de RAM para las aplicaciones. Eso supone el doble de memoria RAM y 64 o 128 veces más en el almacenamiento en memoria Flash. Eso explica por qué el iPhone no necesita una ranura para una tarjeta SD. Ya tiene entre 2 y 4 veces más memoria Flash instalada que la que los usuarios de otros teléfonos potencialmente pueden añadir a sus aparatos con tarjetas SD. También explica el motivo por el que el iPhone ofrece aplicaciones de Internet reales, y por qué Palm, Windows Mobile y Symbian no van a igualar su funcionalidad a menos que reescriban sus sistemas operativos actuales. Varios lectores preguntan por las tarjetas SDHD, que ofrecen más de 2GB de Flash, pero sólo funcionan con nuevo hardware diseñado espe-

iPhone 4G: Liberación y Servicio Técnico cíficamente para darles soporte. Los teléfonos anteriores, con ranuras SD no las pueden usar. Sólo unos pocos teléfonos de gama alta pueden usarlas y el N95 es uno de ellos. Añadir 8 GB al N95 mediante una SDHD es otra forma de sumar $ 250 sobre sus $ 750 de precio, situándolo a un nivel de precios muy por encima del iPhone. Vea en la figura 13 una comparativa sobre el uso de memoria en algunos teléfonos. ¿Dónde está el kernel? Una última cosa que diferencia a un iPhone de un Mac, es la localización del kernel. En un Mac, el kernel Mach se carga en la RAM desde el disco de arranque cuando iniciamos el sistema. No sólo es visible, sino que forma parte del proyecto open source de Apple llamado Darwin, por lo que los desarrolladores tienen acceso a su código fuente para entender cómo funciona. El iPhone ejecuta una versión del kernel del Mac OSX, pero no es open source. Además está adaptado a la arquitectura de procesador ARM, lo que requiere modificaciones para sus peculiaridades.

Los Problemas del iPhone 4G Las primeras unidades vendidas del iPhone 4G sufrían pérdidas de cobertura por el diseño de la antena y muestran “manchas amarillas” en el Retina Display. El Apple iPhone 4G llevaba apenas unas horas en venta y sus compradores denunciaron algunos problemas. En concreto, dos de ellos son los más repetidos: las pérdidas de cobertura que se producen simplemente al sostener el móvil con la mano y las manchas amarillas que han aparecido en algunas pantallas. Puntos y rayas amarillas en la pantalla del iPhone 4G: dichas anomalías consisten en puntos amarillos en unos casos, bandas del mismo color en otros, similares a las

que ya aparecieron en los paneles de los iMac cuando se sacó al mercado su última actualización. Me consta que aún hoy se venden algunas unidades que presentan este problema.

Error de Diseño del iPhone 4G La segunda incidencia tiene que ver con el diseño del teléfono y afecta a todos los terminales vendidos. En concreto, está relacionada con la posición de la nueva antena, que ahora forma parte de los bordes del iPhone 4G. Dicha antena está en realidad dividida en varias secciones: para la conexión Wi-Fi, para el 3G y para el Bluetooth. La separación entre dichas secciones se da en los puntos en los que se notan unas "pequeñas muescas" en el borde del dispositivo. El problema radica en que al tomar el teléfono con la mano, se puede "unir" con la piel las diferentes zonas de la antena, con lo que se producen interferencias entre ellas, produciendo pérdidas totales de cobertura que pueden llegar al punto de cortar una llamada telefónica. Esto ocurre más a menudo al agarrar el iPhone 4G con la mano zurda, dado el lugar en que dichas uniones están ubicadas, pero puede suceder también al tomarlo con la diestra. No deja de ser irónico que el diseño de la antena, que fue elogiado por Steve Jobs en la presentación del iPhone 4G como uno de los mayores logros de diseño, sea precisamente el que más problemas les vaya a dar. Hace unos meses se publicó una comparativa entre el iPhone 4G y el iPhone 3GS llegando a la conclusión de que según la oferta que se obtenga para el 3GS, éste merecería más la pena que el iPhone 4G, el problema de la cobertura inclinaría aún más la balanza a su favor, ya que es

un problema que no existe para el iPhone 3GS. Debido a su carcasa de plástico y no conductora, no importa el modo en que el teléfono se tome pues, en ningún momento se pierde la cobertura. Actualmente ese problema parece haberse superado pero debería asegurarse que el teléfono haya sido fabricado después de julio de 2010. Para los modelos anteriores, afortunadamente, el problema de la cobertura tiene fácil solución. Tal y como se apuntaba más arriba, en el iPhone 3GS no se da dicho problema, al ser su carcasa de material aislante. La solución pasa, por tanto, por hacer lo mismo con el iPhone 4G. En concreto, bastaría con usar un protector de goma (conocido como bumper) alrededor del teléfono. De este modo, ni la palma de la mano ni los dedos entrarían en contacto con el metal, por lo que no se producirían las interferencias que, a la postre, terminan por hacer que el iPhone 4G pierda la cobertura. Por desgracia, el problema de las manchas en la pantalla Retina Display no tiene una solución tan sencilla, y será necesario esperar a la reacción de Apple al respecto. Una de las ventajas de que América Latina no se encuentre en la lista de países en los que el iPhone 4G se ha lanzado en primer lugar es que, al no ser early adopters (término con el que se conoce en el mudo a aquellos que adquieren tecnología apenas sale al mercado), el problema de la pantalla ya se depuró pero: ¿será que no hay a la venta modelos que poseen dicha falla?

¡No me Escuchan! Nuevo Problema en el iPhone 4G Cuando se lanzó en octubre el iPhone 4 en Argentina, apareció un problema adicional. Apple, como


Manuales Técnicos siempre, no tiene respuesta para sus usuarios, quienes claman (en un número creciente de quejas), que al realizar una llamada en su iPhone 4, la otra persona no los escucha, quien al contrario, sólo escucha algo que parecería ser estática. Los foros no tienen solución, algunos usuarios llegan a cambiar el dispositivo, ¡y el problema persiste!. La mayoría de las veces pasa sólo con las llamadas, pero al parecer para algunos la escena se repite en iTunes y en Pandora, de manera intermitente. Esto quiere decir que luego se puede hablar tranquilamente, pero hay casos que han estado días, e incluso semanas con esta molestia en manos. Sabemos que no es problema de la operadora, dado que ya se dio en muchos países, con casos en Argentina, Singapur, Estados unidos, Londres, entre otros. La respuesta directa desde Apple, obviamente es, como siempre, nula. Desde AppleCare no saben qué decir, y cuando la gente se presenta en los locales Apple Store si tienen suerte les cambian el equipo por otro (y quizás incluso después de eso, sigue sin funcionar). Seguramente, si hubiese sido un problema de software, esto ya estaría solucionado hace un tiempo. Si se trata de un problema de hardware, estamos hablando esta vez de miles de productos fallados, otra vez, y sin un bumper mágico que nos solucione el asunto (como pasó con el problema de la antena).

Liberar iPhone 3G, 3Gs y 4G, un Procedimiento Rápido En Saber Electrónica Nº 254 Explicamos detalladamente diferentes pasos para la liberación de iPhone de diferentes modelos con distintas versiones de firmware. En la actualidad es posible liberar incluso aquellos 4G que poseen firmware

4.21 y nosotros explicaremos cómo hacerlo mediante el uso del viejo conocido “UltrasnOw”. La nueva versión de UltrasnOw está disponible ya en Cydia, con lo que es imprescindible tener el iPhone jailbreakeado para poder llevar a cabo el proceso. Cuando entre en Cydia, debería aparecer la aplicación. Si no la ve, tendrá que añadir el repositorio repo666.ultrasnow.com. Si no sabe cómo hacerlo, descargue el manual completo de iPhone (ya publicado en Saber Electrónica) desde 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 clic en el ícono password e ingresando la clave “iphone”. La nueva versión de Ultrasn0w 1.2 es ahora fácilmente descargable a través de Cydia y desbloquea iPhone 3G/3GS/4G con diferentes basebands, como por ejemplo: * 04.26.08 * 05.11.07 * 05.12.01 * 05.13.04 * 01.59.00 * 06.15.00 Si tiene un iPhone 3G, iPhone 3GS o 4G con cualquiera de las basebands antes mencionadas, entonces puede seguir el procedimiento que enumeramos a continuación para desbloquear el teléfono. Para que el iPhone 3G y el iPhone 3GS con Ultrasn0w sea desbloqueado, debes necesitar un jailbroken iPhone 3G o 3GS ejecutando iOS 4. Por favor, asegúrese de que antes de la instalación, tenga su red 3G apagada. El procedimiento es el siguiente:

Jailbreack y Liberación Paso a Paso: El iPhone 4G ¡Sí se Puede! De cada 10 mails que recibo solicitando guías para liberar iPhone 3GS y 4G, 8 aún no fueron actualizados por miedo a que el móvil deje de funcionar y aún conservan el frimware 4.0. Por tal motivo, voy a repetir el mismo procedimiento explicado para liberar un iPhone 3G ó 3GS con sistema operativo (firmware) 4.0 o inferior. También permite liberar aquellos iPhone 4 que han llegado co0n baseband 01.59. Luego “iremos” por la liberación del dispositivo con firmware 4.21. La versión de redsn0w 0.9.5b5-3 (ya tiene unos cuantos meses pero es la más confiable) permite desbloquear el dispositivo y aplicarle el proceso llamado jailbreak para ampliar los horizontes que Apple limita a través de iTunes y la App Store. El proceso no es excesivamente complicado, y aunque aplicarlo rompe la garantía del dispositivo, siempre es posible revertir el proceso para hacer como si no hubiese pasado nada. Nota: Recuerde que solamente puede liberar el teléfono celular si es suyo o si cuenta con el consenti miento por escrito del propietario. En general los operadores entregan los equipos en comodato y su liberación constituye un delito penado por la ley. Por lo tanto, antes de liberar un celular asegúrese de contar con el consentimiento del verdadero pro pietario.

1. Inicia Cydia en su iPhone 3G/3GS/4G y vaya a “add sources“. 2. Ahora escriba el siguiente repositorio en el campo URL: http://repo666.ultraSn0w.com. 3. Busque ultrasn0w 1.2 utilizan do la barra de búsqueda de Cydia. Lo más conveniente en caso de Una vez localizado, instálelo pulsan - que esté interesado en desbloquear


do el botón en la esquina superior izquierda de la pantalla. 4. Deje que la instalación com plete y finalmente tendrá desbloque ado tu iPhone 3G/3GS/4G ejecután dose jailbroken iOS 4.


Figura 15

Figura 16

Figura 17

tu iPhone o iPod Touch es que realice una copia de seguridad del contenido, de modo que siempre tenga a mano el sistema original por si desea volver a dejarlo, tal como estaba antes, es decir, reestablecer el dispositivo hasta antes de haberlo programado. El Dev-Team Blog (http://blog. iphone-dev.org/) hizo oficial el Ultrasn0w con el que podemos liberar el nuevo Iphone 4 para poder usarlo con cualquier operador de telefonía celular. Por ejemplo lo compra “bloqueado” para su uso con Movistar y no le puede poner otra

Figura 18

SIM de Otra Empresa; así que al liberarlo podrá usar todas las SIMcard de cualquier operador móvil en cualquier país. Ultrasn0w es capaz de liberar las siguientes baseband: iPhone 4 con baseband 01.59 iPhone 3G/3GS con basebands 04.26.08, 05.11.07, 05.12.01 y 05.13.04 Si no sabe cuál es la versión del sistema operativo y la de su MODEM (baseband p Modem firware), puede averiguarlo desde las

propiedades del sistema, tal como se observa en la figura 14. Los pasos a seguir para liberar el teléfono celular son los siguientes: 1) Sincronice el iPhone para tener un respaldo en iTunes. 2) Realice el Jailbreak a su iPhone. Si no sabe cómo hacerlo descargue el manual de iPhone 3G/3GS de nuestra web. Más abajo explicamos cómo hacerlo de forma sencilla, pero si nunca lo ha hecho. Descargue el manual de referencia. 3) Después de hacer el Jailbreak tendrá instalado la aplicación Cydia en el teléfono celular. 4) Entra en Cydia y agregue el Source repo666.ultrasn0w.com, tal como se muestra en la figura 15. Aparecerá entonces la imagen de la figura 16 en la que se muestra que ha agregado una nueva fuente para ser descargada desde Cydia. 5) En la figura 17 podemos apreciar la imagen en el iPhone si voy a descargar el paquete ultrasnOw 1.01 y en la figura 18 la que aparecería si descargara el paquete para aquellos celulares con sistema operativo 4.21 (o sea, la versión ultrasnOw 1.2). 6) Una vez instalado el ultrasnOw, reinicie el teléfono y ya se encontrará liberado.


Manuales Técnicos

Figura 20 Figura 19 Cómo Hacer JailBreack en Sistema Operativo 4.0 y Superior Para aquellos que tengan una MAC, vamos a explicar cómo hacer el jailbreak (los que tengan Windows deben descargar el manual de iPhone 3G desde nuestra web o ver el método alternativo que explicamos más adelante. Aclaramos que para los que poseen una versión superior del sistema IOS4.0 no deberán actualizarlo. Requisitos: - Mac - PC -iTunes 9.2 - iOS 4.0 GM - iOS 4.0 Versión Final (Descargarla desde iTunes, luego se guarda) * Mac: Usuario(tu usuario) /Librería/iTunes/iPhone Software Updates * Windows: C:/Users/nombreu suario/AppData/Roaming/Apple Computer/iTunes/iPod Software Updates - RedSn0w 9.5 B5 (sólo para Mac, la de Windows desde la página oficial 9.5 B5-3) Los pasos a seguir son los siguientes: 1. Instalamos la iOS 4.0 bajado de iTunes, (sistema operativo oficial). 2. Activamos el iPhone. 3. Abrimos RedSn0w

4. Pulsamos sobre Browse, figura 19. 5. Busque el sistema operativo iOS 4.0 GM bajado en su disco rígido, figura 20. 6. Pulse sobre Next (Siguiente), figura 21. 7. Elija las opciones que desee, según la imagen mostrada en la figura 22, en nuestro caso es la instalación de Cydia. También recomendamos seleccionar las casillas:

Figura 21

- Multitarea (Multitasking) - Fondos de P a n t a l l a (Background) - Porcentaje de Batería - Cambiar las imágenes de ini cio del iPhone (el logo de la manza na) y el de restau ración. 8. Realizadas las selecciones, demos clic en siguiente y aparece la figura 23. 9. Apagamos el iPhone (botón


reposo hasta que aparezca Apagar, y desplazar la flecha). 10. Damos clic a “Siguiente” en el programa redsnow, esperamos 3

Figura 22


Figura 24

arriba, el de bloquear, el de apagar) durante los 10 segundos que nos indican. En la figura 24 tenemos la imagen de este procedimiento en el caso de un iPhone 3G. Figura 23 11. Suelte el botón SLEEP (el de arriba) pero NO EL BOTÓN HOME. 12. Espere hasta que en el programa aparezca Wait, entonces el iPhone se reiniciará y empezará ha instalar todo lo necesario para tener el Jailbreak. 13. Espere a que se encienda el teléfono y ya lo tiene con el Jailbreak hecho. Veamos ahora otra técnica que me ha resultado más eficiente para instalar Cydia en el iPhone 4G.

Jailbreak con Limera1n

segundos como nos indican, y en el iPhone pulsamos a la vez el botón HOME (el que está en la pantalla, el del cuadradito) y el de SLEEP (el de

Figura 25

Otra forma de realizar la técnica de Jailbreak al iPhone 3GS, iPod touch 3G, iPad, iPhone 4, iPod touch 4G en iOS 4.0-4.1 y futuras versiones es utilizando el programa Limera1n que actualmente está sólo disponible para Windows (pronto lle-

gará a Mac) y que luego permite liberar el terminal mediante ultrasn0w para lo cual es necesario hacer un paso previo para evitar la actualización del baseband del teléfono cuando lo conectamos a la computadora. Este método en particular es para iPhone 4/ iPhone 3GS / iPod 3G y 4G. A lo largo de la mañana iremos explicando cómo utilizarlo para el resto de dispositivos de Apple. Con el programa Limera1n se puede hacer jailbreak a un iPhone 4 con iOS 4, 4.1 y con iOS 4.2 directamente con tan sólo seguir los pasos que daremos continuación. Si queremos, además, liberarlo posteriormente para poder utilizarlo con otro operador, tenemos que realizar unos pasos previos con TinyUmbrella, que evita la subida de baseband al actualizar a iOS 4.1 y por tanto ultrasn0w 1.2 realizará su función correctamente. Este método lo obtenemos a partir de sugerencias en el foro de iPhone Dev Team, quienes están trabajando para soportar el baseband actual en la siguiente versión de ultrasn0w. Los pasos previos a realizar, si queremos utilizar posteriormente ultrasn0w, y que no son necesarios para iPod, son los siguientes: 1. Descargue Ti n y U m b r e l l a (Windows / Mac) desde el link dado en nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingrese la clave “iphone4”. 2. Descomprima el archivo ZIP y lea el archivo Readme.PDF; en él se explica paso a paso qué hacer. 3. Ejecute TinyUmbrella y arranque el servidor TSS. 4. Restaure su iPhone 4 (no lo actualiza) a la versión 4.1 desde iTunes, con la tecla shift y el botón restaurar, eligiendo el firmeware versión 4.1 (proponemos 2 firmwares en nuestra web, uno si tiene iPhone 4 y otro si tiene un iPhone 3G o


Manuales Técnicos

Figura 26

Figura 28 3GS) que también puede descargar desde el link dado en nuestra web. 5. Tras restaurar el iPhone estará en modo "Conectar a iTunes" del que se sale pulsando en "Kick Device Out of Recovery", figura 25, en TinyUmbrella. Ahora ya estamos listos para comenzar el proceso de jailbreak propiamente dicho, siga los siguientes pasos: 1. Descargue el programa Limera1n y guárdelo en el disco rígido de su PC. 2. Conecte el iPhone 4 a la PC vía USB y ejecute el porgrama descargado. Tras ello pulse en el botón “make it ra1n”. 3. El programa hará que el teléfono ingrese en modo de programación (figura 26). Sigua las instrucciones que va dando el programa paso a paso. 4. Cuando aparezca la pantalla de la figura 27, pulse los botones Home y Power (encendido) a la vez y manténgalos pulsados hasta que le avise (le indicará que deje de apretar el botón, a través de la frase “release power button”), figura 28. 5. En ese momento suelte el botón de encendido pero mantenga pulsado el botón Home. 6. Si ha realizado los pasos de manera correcta, el terminal debería haber entrado en modo DFU y Limera1n mostrará la pantalla de la

Figura 29 figura 29, si no, vuelva al paso 1 e inténtalo de nuevo. 7. Aparecerá el logo de limera1n en el iPhone y se programará el código para Figura 30 realizar jailbreak en el iPhone 4. Tras ello el jailbreak está completo, figura 30. 8. Al encender el iPhone, veremos la aplicación limera1n en el escritorio y al ejecutarla nos ofrece la posibilidad de instalar Cydia. En caso de querer liberarlo, sólo tenemos que añadir el repositorio http://repo666.ultrasn0w.com y buscar ulstrasn0w 1.2, tal como explicamos más arriba, en este mismo manual.

Cómo se desarma un iPhone 4G Es posible desmontar el iPhone 4G hasta obtener las diferentes partes que lo componen. Apple definitivamente tardó un tiempo en darle al teléfono una transformación a fondo, cambiando todas las facetas de montaje meticulosamente. En realidad los resultados son sorprendentes y ahora es mucho más fácil desarmar el iPohone sin correr grandes riesgos de dañar


alguna parte, tal como ocurría con el iPhone 3G. Hemos confirmado que el procesador A4 del iPhone tiene 512MB de RAM, a diferencia del IPAD que es más limitada y sólo tiene 256MB. Por razones de espacio no publicaremos en este manual el “paso a paso” de cómo desarmar el iPhone, pero en la figura 31 podemos ver un resumen de fotografías en el que la secuencia de desarmado es de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo (de la misma manera que se lee un libro). En futuras ediciones publicaremos en detalle el desarme. También puede echar un vistazo a la presentación de diapositivas de vídeo de YouTube y un video que colocamos en nuestro portal de Tv (www.webelectronica.tv). Si no desea esperar a futuras ediciones y quiere obtener el manual de servicio del iPhone 4G, puede descargarlo de 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 clic en el ícono password e ingresando la clave “iphone4”.



Manuales Técnicos Trucos para iPhone 4G Bien… dijimos que este manual también es útil para los usuarios y que muchas veces el técnico “sabe” cómo dar mantenimiento a un equipo pero no tiene ni idea de cómo se maneja el celular. Es por eso que, a continuación, damos algunos trucos que están pensados para gente que no conoce un iPhone, que lleva poco tiempo con él o que simplemente no explora todas las opciones y todos los botoncitos por pura vagancia. 1) Volver al principio de la página A lo mejor está leyendo un larguísimo artículo online o hace tiempo que no actualiza su “timeline” en Twitter. En ese caso, le va tocar un buen rato de deslizar el dedo sobre la pantalla para volver a la parte de arriba de la pantalla. Claro que, también puede tocar la barra superior (donde está la hora) y volverá automáticamente a la parte superior de la página o el programa donde esté (figura 32).

te, apriete el botón de inicio dos veces y podrá ver todos los programas que tiene activos en ese momento. Mantenga apretado el ícono de cualquiera de ellos, y podrá cerrarlo con un toque en el simbolito rojo, figura 33. 4) Acceder a los controles de música Con las anteriores versiones de iPhone se podía acceder a los controles de música apretando el botón de inicio dos veces. Pero esa funcionalidad, como acabamos de ver, ahora muestra los procesos activos.

2) Hacer una captura de pantalla Un truquito muy práctico que siempre eché de menos en Android es justamente cómo hacer una captura de pantalla. En el iPhone puede hacer capturas de pantalla sin necesidad de instalar una app (aplicación) extra. Sólo tiene que apretar los dos botones (el superior, el de reposo, y el de inicio) a la vez y listo. Las capturas se guardan en su álbum de fotos. 3) Borrar procesos activos de la memoria Uno de los grandes progresos del nuevo iPhone 4 es la multitarea. Pero esta funcionalidad también se puede convertir en un castigo para la batería. Si quiere ahorrar energía y no tener procesos activos ejecutándose en segundo plano innecesariamen-


¿Dónde se han metido los con troles de música? Fácil: apriete el botón de inicio dos veces, y deslice el menú inferior hacia la derecha, figura 34. 5) Bloquear el giro de pantalla Si ha probado el truco anterior, a lo mejor se ha fijado en un botón extra que aparece al lado de los controles de música. Se trata del botón que le permite bloquear el giro de la pantalla, de manera que ésta no cambie de orientación cuando gire el iPhone, figura 35. Figura 33

Figura 32

Figura 34

Figura 35

iPhone 4G: Liberación y Servicio Técnico 6) Reiniciar el iPhone Si algún día, por cualquier razón, necesita reiniciar tu iPhone, aquí tiene cómo hacerlo: mantenga apretados los dos botones (el de reposo y el de inicio) durante unos cuantos segundos, hasta que la pantalla se vuelva negra. Luego verá el logo de Apple, señal de que el teléfono se está reiniciando. 7) Dejar las mayúsculas bloqueadas Si está escribiendo y necesita poner una letra mayúscula simplemente toque el botón de la flecha,

toca la letra en cuestión y listo. Si quiere escribir varias letras en mayúscula, toca dos veces la tecla de la flecha, y se pondrá de color azul. Ya tiene las mayúsculas bloqueadas. Para desbloquearlas, vuelva a tocar la misma tecla, figura 36. 8) Conseguir caracteres extras Obviamente hay caracteres especiales como la ñ, el tilde, la ç, etc. que en ocasiones son necesarias. Para obtenerlos, deje apretada una tecla cualquiera y verá un menú desplegable con variantes de ese

Figura 37 Figura 36

Figura 39

Figura 38

carácter. Deslice el dedo hasta la que quiera usar y se insertará en pantalla, figura 37. 9) Insertar puntos automáticamente Un truco para ahorrar algo de tiempo en la escritura: si necesita insertar un punto, puede hacerlo con un toque doble sobre la barra espaciadora. Es muy útil, sobre todo si tenemos en cuenta que el punto está en la pantalla de los números, y tiene que cambiar entre una y otra. 10) Conseguir más dominios en el botón .com El botón .com que aparece en el teclado de Safari es muy práctico: le ahorra tener que escribir esos cuatro caracteres al final de las direcciones web. Pero ¿qué pasa con los otros dominios .net, .org, .es, .co.uk...? Para tenerlos también disponibles en ese botón, sólo tiene que añadir el teclado correspondiente en Ajustes > General > Internacional > Teclados. Por ejemplo, si añade el teclado “Inglés UK” tendrá los dominios “.ie” y “.co.uk”; si añade el teclado Japonés, los “.jp” y “.co.jp”; y así sucesivamente, figura 38. 11) Crear accesos directos a sus webs favoritas En el buscador Safari de iPhone puede guardar sus páginas web preferidas en los favoritos, pero si lo prefiere también puede añadirlas como un ícono más en la pantalla del iPhone, y así acceder a ellas de forma más rápida y cómoda. Para ello navegue hasta esa página en Safari, pulse el botón + de la barra inferior y elija la opción "Añadir a pantalla de inicio". Podrá asignarle un ícono y darle un nombre, figuras 39 y 40. 12) Ver más opciones de un enlace web Los enlaces que ve en cualquier página web mientras navega por Internet con el iPhone tienen un


Manuales Técnicos menú "oculto". Sólo tiene que mantener el dedo sobre el enlace durante unos segundos y podrá elegir entre abrirlos, copiarlos o abrirlos en una página nueva, figura 41. 13) Guardar imágenes de una página web Las imágenes que ve online mientras navega por Internet con el iPhone, también tienen ese menú "oculto". Se accede a él de la misma forma: toque la imagen durante unos segundos y podrá elegir entre copiar la imagen o guardarla. También puede copiar las imágenes de su álbum de fotos, figura 42.

14) Ajustar el tamaño de texto a la pantalla Hablando de navegación web, ya sabe que puede hacer zoom del texto fácilmente con dos dedos, para poder leerlo mejor. Pero si quiere tener un texto (o una imagen) automáticamente ajustada a la pantalla del iPhone, tóquela dos veces con el dedo. 15) Silenciar una llamada Hay veces que las llamadas llegan en momentos inoportunos, pero por la razón que sea tampoco quiere colgar a quien le llama. En estos casos lo mejor es apretar una vez el

Figura 41

Figura 40

botón de reposo. Esto silencia la llamada, de forma que no cuelga a quien le llama, pero tampoco lo interrumpe. 16) Personalizar los botones del iPod Si usa la “app” del iPod de su iPhone, habrá visto que tiene una barra inferior con diversas opciones: Listas, Artistas, Canciones, Vídeos y Más. Pues bien, si va a Más y luego toca el botón Editar de la parte superior, podrá elegir qué botones quiere que aparezcan en esa barra. A lo mejor prefiere quitar Vídeos y poner Podcasts, por poner un ejemplo, figura 43. 17) Rebobinar o pasar una canción rápidamente Mientras escucha una canción en el iPhone, puede ver una barra inferior para controlar el volumen. Pero si toca una vez la pantalla, verá que aparece en la parte superior otra barra, sólo que ésta le permite pasar adelante o atrás una canción. Este toque también le da acceso a otros controles (como las opciones de Genius, o elegir entre reproducción continuada o aleatoria) y muestra la letra de la canción si la tiene en las etiquetas del fichero MP3, figura 44. 

Figura 44 Figura 42


Figura 43

A lo largo de los años hemos publicado muchos circuitos encargados de probar el estado de diodos y transistores; sin embargo, el circuito que proponemos permite verificar el estado cuantitativo y cualitativo de los componentes, indicando una ganancia estática estimada en el caso de los transistores. Debe tener en cuenta que los transistores bipolares siguen siendo “vigentes” en la electrónica actual a tal punto que no existirían integrados si no fuese por estos componentes. Este instrumento, mejorado respecto del publicado en SE Nº 113 permite realizar mediciones de semiconductores en similares circunstancias de funcionamiento.

Por Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

CONSTRUYA UN INSTRUMENTO PARA PRUEBA EN CIRCUITOS

PROBADOR ACTIVO DE SEMICONDUCTORES

INTRODUCCION Nuestro circuito permite medir el estado de transistores y semiconductores en general, ya sea en forma pasiva o dinámica. Pero antes de describir el funcionamiento del equipo, veamos un poco la teoría de bandas de energía, tema que se describe con mayor dedicación en el tomo 4 de la Enciclopedia de Electrónica Básica de pronta aparición (figura 1).

LA JUNTURA P-N

Figura 1. Enciclopedia de Electrónica Básica, obra de 6 tomos publicada por Editorial Quark.

Decimos que diodo es un elemento electrónico por el cual circulará la corriente en una dirección, mientras que no permitirá el paso de dicho flujo en la dirección opuesta.


Montaje Este dispositivo se forma cuando se combina una oblea de semiconductor tipo N con una oblea de semiconductor tipo P. La figura 2 ilustra la acción de la juntura P-N. El material denominado P contiene un porcentaje extremadamente pequeño (del orden de 0,00011%) de átomos impuros (con una valencia +3). Estos átomos también llamados aceptores están representados en la figura 1 como círculos con signos negativos. Con cada átomo aceptador se observa un hueco representado con un signo positivo. Por otro lado, en el material N de la figura 2 se tienen los átomos de valencia +5, representados por los círculos con signo positivo. Los electrones libres, debidos a estos átomos denominados donores o donadores, se muestran con los signos negativos. Es importante hacer notar que tanto la oblea de material P como la de material N son eléctricamente neutras.

Figura 2. Estado de los portadores en los materiales que conforman una juntura PN.

la cual se formará una diferencia de potencial a través de dicha juntura. La rotura del equilibrio en una juntura P-N ocurre generalmente mediante la aplicación de un potencial externo. En la figura 4 se visualiza el efecto de dicho potencial sobre la juntura. En el diagrama 4.a la juntura sin polarización está en equilibrio. Consecuentemente la corriente que atraviesa la juntura debe ser nula, pues el circuito está abierto.

Ocurre una redistribución de cargas cuando las dos obleas de materiales semiconductores se conectan. Algunos de los electrones libres del material N se transfieren al material P y se produce un fenómeno de recombinación con los huecos en exceso. A su vez algunos de los huecos del material P viajan al material N y se recombinan con electrones libres. Como resultado de este proceso, el material P adquiere una carga negativa; y el material N una carga positiva. Esta redistribución de cargas se muestra en la figura 3. El proceso por el cual las cargas cruzan la juntura se denomina difusión, y como consecuencia, a ambos lados de la juntura se forma una región o zona de carga espacial por

Figura 3. Juntura PN en la que se observa la barrera de potencial creada por los portadores.

Figura 4. Comportamiento de la juntura cuando es sometida a una diferencia de potencial.


Probador Activo de Semiconductores

Figura 5. Un diodo semiconductor conduce la corriente eléctrica cuando es polarizado en directa por una tensión superior a la presente en su barrera de potencial

En el diagrama 4.b, la polarización directa disminuye la barrera de potencial de la juntura. La corriente externa del circuito será, por consiguiente, muy grande. En el diagrama 4.c, la polarización inversa externa aumenta la barrera de potencial de la juntura, sólo quedará en el circuito una corriente prácticamente nula, determinada por los portadores minoritarios, que darán lugar a la corriente inversa del diodo. La característica principal de una juntura P-N es la de que constituye un rectificador que permite un flujo fácil de cargas en una dirección, pero que se opone a la circulación en la dirección opuesta. Consideremos ahora cualitativamente la acción como rectificador: Con polarización inversa, la polaridad de la unión es tal que tiende a alejar los huecos (o lagunas) del material P, y los electrones del material N de la juntura. Ahora, la barrera de potencial en la juntura reduce el flujo de portadores mayoritarios (huecos en la región P y electrones en la región N). Se establece, por lo tanto, una pequeña corriente que se denomina corriente inversa de saturación y se la designa como Is. La corriente Is se incrementará con el aumento de la temperatura, pero será independiente de la tensión inversa aplicada. Al aplicar una tensión directa (ver figura 5), el potencial que se establece en la juntura disminuye considerablemente, con lo cual los huecos se moverán de izquierda a derecha y constituirán una corriente en la misma dirección que los electrones que se mueven de derecha a izquierda. Por consiguiente, la corriente resultante que atraviesa la unión es la suma de las corrientes de los huecos y de los electrones. Recordemos que el movimiento de huecos es en sentido figurado, ya que hay un desplazamiento de cargas que asemeja el movimiento de las lagunas.

TEST DE GANANCIA Es muy frecuente que el técnico se encuentre con circuitos que poseen transistores sin denominación, por lo

tanto, no se puede saber si se trata de un transistor PNP o NPN, ni si aún funciona o está defectuoso. En estos casos, resulta útil tener un aparato que nos permita saber rápidamente si el transistor es útil o está quemado y qué ganancia tiene, aproximadamente. Como la indicación de la ganancia del transistor bajo prueba se indica con el encendido de un diodo led, si en la primera escala se encendiera el diodo led que indica una ganancia e 300, podremos afirmar que su ganancia no es inferior a 300 ni mayor de 350, porque en este segundo caso se habrían encendido tanto el diodo led del 300 como el de 350. Si se encendiera el último diodo led del circuito de la figura 6, que indica una ganancia de 500, convendrá pasar a la segunda escala para comprobar si su ganancia es mayor, es decir, de 600 ó 700. Aunque este aparato es capaz de indicar una ganancia de modo muy aproximado, siempre será más útil que aquellos aparatos que sólo indican si un transistor está quemado o funciona. Con respecto al circuito eléctrico, cuyo esquema se muestra en la figura 6, para evitar variaciones en la lectura, necesitamos obtener una tensión estabilizada, lo que se consigue obtenido de la pata 7 conectada a la pata 6 del integrado LM.3914 (ver IC2), la tensión estabilizada de referencia de 1,2 volt que suministra este integrado. Esta tensión se aplica a la pata no inversora 3 del operacional del CI1 - A. Este operacional lo utilizamos como amplificador CC con una ganancia de aproximadamente 6 veces, luego en su salida tendremos disponible una tensión perfectamente estabilizada de aproximadamente 7V. esto significa que, si colocamos una batería de 9V y su tensión desciende por el desgaste, la alimentación del circuito permanece en 7V.


Montaje

Figura 6. Circuito eléctrico del medidor activo de semiconductores.

Esta tensión estabilizada de 7V se aprovecha para alimentar los transistores Q1 y Q2, utilizados como generadores de corriente continua. Q1 se emplea para verificar transistores NPN (por eso es PNP), mientras que con Q2 se verifica el estado de los transistores PNP. D1 y D2 se utilizan para tener en la base una tensión de referencia negativa de aproximadamente 1,3V, respecto de su emisor, mientras que D3 y D4, conectados entre la base del transistor Q2 y la masa, se utilizan para tener en la base una tensión de referencia positiva de aproximadamente 1,3V, con respecto a su emisor. Para el análisis del circuito, observe que los colectores de Q1 y Q2 se conectan a las bases de los componentes a probar. Al colocar en los tres bornas EBC (arriba) un transistor NPN, su base será inmediatamente polarizada positivamente (respecto de su emisor) por la tensión que hay en el colector de Q1. Cuanto más alto sea el β de este transistor, más descenderá la tensión positiva en su colector. La tensión que hay en el “Colector” del transistor bajo prueba será aplicada a la pata de entrada inversora 6 del operacional IC1/B, utilizado como amplificador diferencial inversor de modo que al descender la tensión en el colec-


tor como consecuencia de un aumento del beta (β), en la pata de salida 7, la tensión aumentará. Esta tensión, que de un mínimo de 0,24V puede subir hasta un máximo de 2,5V, será aplicada a la pata de entrada 5 del integrado IC2 que funciona como "voltímetro" y que hará que se encienda uno de los diez diodos led, el correspondiente al valor de tensión aplicado a su entrada. La resistencia R13 dividirá por dos el valor de la tensión de salida del operacional, por lo cual, cuando en la salida de IC1/B haya la mínima tensión de 0,25V, a la entrada del LM.3914 llegarán sólo 0,125V y cuando haya la máxima tensión de 2,5V, a la entrada del LM.3914 llegarán sólo 1,25 volt. Aplicando a la entrada de IC2 una tensión de 0,12 V se encenderá el primer diodo led, con una tensión de 0,24V se apagará el primer diodo led y se encenderá el segundo diodo, con una tensión de 0,36V se encenderá el tercer diodo led y asi sucesivamente, hasta que con una tensión de 1,2V se encenderá sólo el décimo y último diodo led. Si ahora se prueba un transistor insertado en las tres bornes "EBC", correspondientes a un transistor PNP, su base será de inmediato polarizada negativamente (respecto de su emisor) por la tensión que hay en el colector de Q2. Cuanto más alto sea el β de este transistor más subirá la tensión en los terminales de las resistencias R3-R4.

Probador Activo de Semiconductores Figura 7. Circuito impreso del probador activo de semiconductores.

LISTA DE COMPONENTES CI 1 - LM358 - Doble amplificador operacional. CI 2 - LM3914 - Circuito integrado. Q1 - BC558 - Transistor PNP de uso genera.l Q2 - BC548 - Transistor NPN de uso general. D1 a D4 - 1N4148 - Diodos de señal. S1 - Interruptor simple. S2 - Interruptor inversor. S3 - Interruptor inversor. R1 a R4 - 180Ω R5, R6 - 33kΩ R7 - 4k7 R8 - 120kΩ R9 - 5k6 R10 - 12kΩ R11, R12, R15 - 100kΩ R13, R14, R16 - 47kΩ P1, P2 - Pre-set de 50kΩ L1 a L10 - Leds de 5 mm color rojo. Varios: Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, pinzas cocodrilo para la prueba de transistores o conectores (a elección), fuente de alimentación, etc.


Montaje Esta tensión se aplica a la pata 5 del integrado IC2 mediante la resistencia R16, que dividirá por dos su valor, de la misma forma que se ha explicado anteriormente. El doble interruptor S2/A - S2/S3 se utiliza para comprobar los transistores que tengan un beta comprendido entre 50 y 500, si no se cortocircuitan R1 - R4, y los transistores que tengan un beta comprendido entre 100 y 1.000 cuando cortocircuitemos las dos resistencias R1 R4. Con P1 y P2 se ajustan las corrientes a aplicar en las bases de los transistores bajo prueba. El circuito impreso correspondiente a nuestro dispositivo, se muestra en la figura 7. Tanto el armado como el ajuste del dispositivo no requiere cuidados especiales. La mejor solución para ajustar los dos trimpots es la de utilizar un téster digital, situado en la escala de 200µA a fondo de escala de CC. Una vez alimentado el probador de transistores, conecten la punta negativa al borne “E” y la punta positiva al borne “B” del transistor NPN, luego giren el cursor del trimpot P1 hasta que se lean aproximadamente 10µA. Realizada esta operación, conecten la punta negativa al terminal “B” y la positiva al terminal “E” del transistor PNP, luego giren el cursor de P2 hasta leer una corriente de 1µA.


Cuando no se sabe cuáles pueden ser los terminales EBC de un transistor, casi siempre se empieza por insertar los terminales al azar y luego se van cambiando hasta que se consiga encontrar la combinación que hace que se enciendan los diodos led. Si conectamos en este dispositivo un transistor y vemos que no se enciende ningún diodo led, podremos haber invertido los terminales EBC, por tanto, tendremos que realizar la correcta combinación hasta que veamos que se enciende algún diodo led. Si no logramos hacer que se encienda ningún diodo led, podremos probar insertando el transistor en los otros terminales; es decir, si lo hemos probado en la toma NPN, lo pasaremos a la PNP o viceversa y, si de este modo los diodos led siguen apagados, podremos concluir que el transistor está quemado o que tiene un beta inferior a 50. No se prenderán los leds si interta un transistor NPN en los terminales correspondientes a un PNP y un transistor PNP en los bornes NPN, tampoco si invierten el terminal emisor y el colector. Si Ud. debe verificar el funcionamiento de transistores de elevada potencia, con ganancias inferiores a 50, los diodos led no se encenderán, incluso si los transistores funcionan correctamente. 

Un interruptor que se maneje al tacto y que permita aumentar progresivamente la luz de una lámpara es un proyecto que cada vez se emplea más en dormitorios, casas rodantes y oficinas personales. Presentamos un dimmer de características especiales con el cual se pueden cumplir estas funciones. Esta operación puede realizarse rozando una plaquita metálica, memorizando el "brillo" de luz cuando se apaga el dispositivo. También se puede emplear como sensor el “metal” de un velador o lámpara de mesa, cuando se desea controlar la luz de su lámpara.

Por Ing. Horacio D. Vallejo - [email protected]

MONTAJE NO APTO PARA PRINCIPIANTES (RIESGO DE CHOQUES)

DIMMER

L

DE

POTENCIA

e proponemos el armado de un prototipo que puede controlar el brillo de una lámpara, rozando con los dedos una plaquita metálica. Si se mantiene el dedo en el sensor, la intensidad lumínica aumentará o disminuirá automáticamente.

AL

TACTO

apagará totalmente y con un nuevo roce, volverá al brillo memorizado. Esto quiere decir que con un simple roce se apagará y encenderá la luz en el nivel memorizado y para variar la intensidad lumínica se deberá mentener apoyado el dedo en el sensor.

Si la lámpara se encuentra a p a g a d a, al rozar la plaquita, se encenderá progresivamente, de modo tal que la operación persistirá mientras mantegamos el dedo en el sensor; la lámpara alcanzará su máximo brillo y luego se apagará lentamente. Cuando dejamos de actuar sobre el sensor, el circuito memorizará el nivel de luz elegido, de modo tal que, al volver a rozar la plaquita, la luz se

Figura 1. Circuito eléctrico del dimmer de potencia al tacto. Note que este circuito no debe ser armado por principiantes ya que se trata de un impreso “vivo” en el que un polo de la corriente eléctrica tiene conexión directa.


Montaje Nuestro proyecto tiene un circuito eléctrico como el que se muestra en la figura 1. Se emplea un integrado SN576B, un triac tipo TIC226D y algunos componentes asociados. Cabe aclarar que el circuito integrado posee en su interior todos los bloques necesarios para conseguir nuestro propósito, es decir, una memoria para el brillo de la lámpara, un conmutador que recibe la señal del sensor, un generador de pulsos de frecuencia variable que excitará al triac y un contador que hará que la intensidad lumínica aumente o disminuya. Como no sabemos si este integrado se consigue en todos los lugares donde se publica Saber Electrónica, aclaramos que existen otros integrados similares al que empleamos en este proyecto, pero no todos poseen memoria (puede emplearse un S576/B de Siemens).

LISTA DE COMPONENTES CI 1 - S576/B - Integrado. Tr - TIC226D - Triac. D1, D2, D3 - 1N4007 Diodos rectificadores. R1 - 1M5. R2 - 470Ω x 1W. R3 - 100kΩ, o pre-set de 250kΩ, que debe usarse si hay problemas en el control con el sensor, ajustándolo en el punto óptimo. R4 - 470kΩ R5, R6, R7 - 3M3 C1, C2 - 0,22µF x 400V

C3 - 100µF x 25V - electrolítico. C4 - 470pF - cerámico. C5 - 47pF - cerámico. C6 - .01µF - cerámico (componente opcional). L1 - Impedancia - ver texto. Varios Placas de circuito impreso, gabinetes para montaje, plaquita de circuito impreso para construir el sensor zócalo para el integrado, estaño, cables, etc.

El circuito integrado trabaja con una tensión de alimentación de aproximadamente 14V, que se consigue con el zener (D3), R2 y C2 (vea el circuito de la figura 1). La tensión obtenida es rectificada por D2 y filtrada por C3, de modo tal que en la pata 7 del integrado exista la tensión de alimentación negativa necesaria. L1 es una bobina construida sobre un núcleo toroidal común, de 2 cm de diámetro exterior, que arrolla 40 vueltas de alambre de 1mm de diámetro. Su función es la de impedir que el dimmer produzca interferencias molestas sobre otros aparatos eléctricos. Note que la plaquita que empleamos como sensor se conecta al dispositivo mediante resistores de 3,3MΩ, los cuales pueden ser sustituidos por valores mayores pero, nunca por otros de menor valor, dado que un extremo se conectará a un polo de la corriente eléctrica. El sensor debe ser construido con una pequeña plaquita de cobre, o de circuito impreso de unos 2 cm2 de superficie. Analizando el circuito de la figura 1 podrá apreciar que hay dos resistores conectados en serie entre la pata 6 del integrado y la alimentación (pata 7). Esto se debe a dos motivos; por un lado, R3 puede reemplazarse por un pre-set para ajustar el mejor punto de control, por otro lado, la unión entre ambos resistores servirá como punto para la conexión de un circuito complementario que permitirá el comando de una lámpara desde dos o más posiciones diferentes. Debemos aclarar que dicho circuito no es dado en este artículo, ya que los resultados aún están siendo analizados, pero será publicado en próximas ediciones. Por último, en la figura 2 se reproduce una sugerencia para la construcción del circuito impreso, pero nada impide que emplee otro diagrama para adaptarlo a la caja de luz de la pared. 


Figura 2. Circuito impreso del dimmer al tacto.

Este circuito es muy útil sobre todo cuando se quiere saber el estado que tiene una batería, esto es, saber qué tan cargada o descargada se encuentra. Cabe aclarar que este circuito solo indica si la batería se encuentra baja, o con el nivel aceptable de trabajo, “no” es un cargador de baterías, pero con solo agregar un poco más de circuitería se podría contar con uno.

Por Ismael Cervantes de Anda

INDICADOR

ESTADO

DE LA

P

ara el diseño de este circuito se considera que si la batería ha disminuido en un 20% su valor nominal, significa que se tiene que reemplazar o cargar hasta alcanzar nuevamente su valor normal de operación. Entonces si la batería entrega un 80% de su valor de voltaje, representa que es el valor mínimo que tiene permitido ofrecer al circuito que está siendo energizado por ésta, antes de que comience a presentar alteraciones en su forma de operar. El circuito indicador de batería baja que aquí se propone, sirve para verificar baterías cuyo valor de voltaje sea de 6V, 9V y 12V, por lo que dependiendo de la batería se tiene que ubicar el selector correspondiente en la posición correcta (figura 1). El principio de operación es muy sencillo, y es como sigue: si la batería entrega un valor de voltaje aceptable, esta condición será indicada a través de un led que se mantendrá encendido de manera permanente (mientras esté conectado a la batería el circuito indicador de batería baja). Pero si la batería ha perdido aproximadamente el 80% de su valor nominal, entonces el led comenzará a encenderse y apagarse, además de que una señal audible será activada. Y por otra parte si el led y la señal audible están inactivos significa que la batería ya no posee carga alguna. El indicador de batería baja (vea el circuito en la figura 2)

DEL

BATERIA

tiene como parte fundamental un circuito que realiza la comparación del valor que entrega la batería contra un valor de referencia, el cual es el encargado de señalar si la batería está por debajo del valor mínimo permitido y enviar la señal de alarma correspondiente. Por deducción se llega a la conclusión de tener que fijar 3 valores de referencia, uno para cada tipo de batería que puede ser verificada por medio de este indicador, pero para simplificar la circuitería tan solo se recurrió a la utilización de un solo nivel de referencia, y para fijarlo se procede a realizar el siguiente análisis. Si los valores de voltaje de las baterías de 6V, 9V y 12V

Figura 1. Mediante el encendido de un led, nuestro circuito nos indicará el estado de carga de una batería


Montaje son divididos matemáticamente entre el factor 6 (corresponde al valor menor de batería que se puede medir), se obtendrán como resultado los siguientes múltiplos: 1, 1.5 y 2 respectivamente (vea la tabla 1). Ahora si son divididos los valores de 6V, 9V y 12V entre los múltiplos 1, 1.5 y 2 respectivamente, se obtendrá como resultado el valor de 6V en cada una de las operaciones, esto quiere decir que se puede facilitar la tarea al fijar un solo valor de voltaje que sirva de referencia, ya que si la batería se encuentra cargada a su valor máximo se estará leyendo un valor de 6V, debido a los múltiplos de atenuación del voltaje de la batería correspondiente, tabla 1.

Tabla 1

Tabla 2

La labor de fijar el valor de referencia recae sobre el circuito integrado IC1 (L M 7 8 L 0 5) que indica el valor mínimo permitido para una batería, recordando que se cuenta con un solo valor de referencia no importando de qué valor sea la batería (6V, 9V o 12V), siempre se estará comparando la medición de la batería con un valor de referencia de 5V, el cual de acuerdo a los múltiplos de atenuación se tendrán los siguientes valores mínimos 5V, 7.5V y 10V, para las baterías de 6V, 9V y 12V respectivamente, los cuales se encuentran aproximadamente al 83.33% de sus valores nominales (que son muy cercanos al 80% propuesto), tabla 2. Para implementar el circuito comparador se cuenta con 3 alternativas, las cuales dependen del valor nominal de las baterías, de acuerdo a lo siguiente: Si se emplea una batería de 6V, el valor de voltaje que

entregue se compara de manera directa con el valor de referencia.. Si se emplea una batería de 9V, el valor que entregue se atenuará 1.5 veces. Esta tarea es realizada a través del divisor de voltaje comprendido por los resistores R5 y R6 siendo el valor que entregue el que se compare con el de referencia. Si se prueba una batería de 12V, se empleará una ate nuación de 2 veces, a través del divisor de voltaje com puesto por R7 y R8. Para seleccionar el tipo de batería a verificar, se tiene que colocar el selector en la posición correcta, habilitando a su vez el divisor de voltaje correspondiente.

Figura 2. Circuito del indicador de estabo de la batería.


Indicador del Estado de la Batería La operación de comparar el valor de referencia contra el que entrega la batería a través del selector, es realizada

por un amplificador operacional comprendido por el IC3 (LM311), que se encuentra en la configuración de comparador de nivel inversor, el cual estará funcionando de acuerdo con el diagrama de niveles de la figura 3. De donde si el voltaje de la batería que está siendo medido se encuentra por debajo del valor de referencia, provocará que se active una señal de alarma a la salida del circuito comparador, de acuerdo con la figura 3.

Figura 3. Diagrama de señales en el comparador LM311.

La señal que entrega el circuito comparador se hace llegar al circuito temporizador IC2A (1/2 de LM556), el cual genera una frecuencia de 1Hz. Dicha oscilación es activada si fue generada la señal de alarma a través del circuito comparador IC3. Por otra parte, sin la activación de la señal de alarma el temporizador permanecerá en estado de reposo sin general oscilación alguna, por lo tanto el nivel de voltaje a la salida se encuentra en un valor de 0 V, lo cual es aprovechado para conectar un led entre la salida de este contador y V+, para que se mantenga encendido de manera permanente, de acuerdo a como se indica en el circuito impreso de la figura 4. Una vez que se genere la señal de alarma, es activado el temporizador del circuito IC2A, por lo que éste comienza a oscilar con una frecuencia de 1Hz, visualizándose en el led que éste se apaga y enciende, indicando a la vez que la batería se encuentra con un nivel de voltaje por debajo del valor de referencia, esta oscilación provoca que se active una señal audible por medio del circuito temporizador IC2B (1/2 de LM556), el cual genera una frecuencia de 1kHz que es aplicada a un dispositivo zumbador. El sonido generado por el valor de esta frecuencia es muy agudo y por lo tanto molesto, cumpliendo la condición ideal para una señal de alarma y por eso fue seleccionada.  LISTA DE COMPONENTES

Figura 4. Circuito impreso del indicador.

IC1 - LM78L05 IC2 - LM556 IC3 - LM311 Q1 - 2N2222 R1, R2, R3 - 390Ω R4, R9 - 3.3kΩ R5 - 39kΩ R6 - 68kΩ R7 - 15kΩ R8 - 10kΩ R9 - 3.3kΩ R11 - 12kΩ R21 - 15kΩ R12- 8.2kΩ

R22 - 3.3kΩ C1 - 33µF x 15 V C2 - 0.1µF C3 - 0.01µF C4 - 0.01µF L1 - LED Rojo de 5 mm

Varios Placa de circuito impreso, gabinetes para montaje, zócalo para los integrados, zumbador, estaño, cables, etc.


Microcontroladores Curso Programado de Microcontroladores PIC

Programador

PIC

Existen diferentes circuitos programadores para los microcontroladores: desde programadores universales, que soportan una gran variedad de microcontroladores de diversas marcas, hasta programadores exclusivos para cada fabricante; entre estos últimos se cuentan, precisamente, los programadores de los microcontroladores PIC. En nuestro curso precisaremos herramientas para programar los PICs que usaremos como práctica y por ello proponemos el armado de este sencillo programador universal de PIC por puerto serie. Autor: M.C. Ismael Cervante de Anda - IPN, México [email protected]

C

onviene utilizar los programadores que Microchip, fabricante de los PIC, produce para poder programar sus dispositivos. Pero en muchas ocasiones, los precios son prohibitivos para la mayoría de los desarrolladores independientes que nada tienen que ver con una empresa; para casos como estos, existen alternativas relativamente económicas y de altas prestaciones en la programación de los microcontroladores PIC. El programador que recomendamos utilizar, se basa en el estándar de los programadores JDM, el cual, entre otras cosas, no requiere una fuente de voltaje externa; la alimentación para este tipo de programadores se toma del puerto serie de la PC, en donde se conectan.

“Programador Portátil de Microcontroladores PICs para Puerto Serie”. Para utilizarlo, se necesita el programa Ic-Prog, del que se mostró un tutorial de manejo en la lección anterior.

El programador que aquí recomendamos, se llama:


Enseguida se procede a explicar el funcionamiento del programador. Para ello, primero veamos el circuito de la figura 1. El programador portátil de microcontroladores PIC para puerto

Figura1- Diagrama esquemático del Programador Portátil de Microcontroladores PIC.

Curso Programado de Microcontroladores PIC Este valor de voltaje tiene la denominación VDD, con la cual se energiza el microcontrolador que va a ser programado. Por otra parte, los microcontroladores necesitan el voltaje de programación VPP, para que les sean fijadas las instrucciones en su correspondiente localidad de memoria; y con este propósito, tomando como base el VDD, se implementa un duplicador de voltaje. Figura 2 - Distribución de componentes sobre el circuito impreso del Programador Portátil de Microcontroladores PIC.

serie, obtiene la alimentación de voltaje a través de la terminal 7 del conector DB9, aprovechando los pulsos de reloj que proporciona la computadora. Estos pulsos se rectifican mediante los diodos D3 y D4. Luego de obtener una señal de voltaje rectificada, se utiliza el capacitor C1 para filtrarla como una etapa similar a una fuente de voltaje. También se utiliza un regulador de voltaje implementado mediante el diodo zener D5, el cual estabiliza el voltaje a 5.1V. Lista de Materiales del Programador Portátil Q1, Q2 - Transistor BC547C C1, C2 - Electrolíticos de 1000µF x 25V C3, C4 - Cerámicos de 0,001µF. R1 - Resistencia de 2.7kΩ x 1/4 W. R2 - Resistencia de 10kΩ x 1/4 W. R3 - Resistencia de 1.5kΩ x 1/4 W. R4 - Resistencia de 1kΩ x 1/4 W. D1 a D4 - Diodo 1N4148. D5 - Diodo zener de 5.1V x 1W. D6 - Diodo zener de 8.2V x 1W. L1 - Diodo LED verde. L2 - Diodo LED rojo. Db9 - Conector Db9 hembra para impreso.

gramar un solo microcontrolador a la vez, por lo que se tendremos que repetir el proceso de cargarle el programa a un microcontrolador tras otro.

ARMADO DEL PROGRAMADOR PORTATIL Para armar el programador, se recomienda como primer paso colocar aquellos dispositivos que son de menor tamaño, como son los resistores y los diodos, por lo tanto, debemos recurrir a la imagen de la figura 3, así como también al listado de dispositivos presentado previamente, para colocar los dispositivos sin cometer algún error.

A su vez, este duplicador se implementa con un capacitor C2 y el diodo zener D6; su función es la de estabilizar la carga sobre el capacitor C2, a un valor máximo de 8.2V. A final de cuentas, el duplicador entrega un total de 13.3V, que es la suma del voltaje VDD 5.1V y 8.2V.

Posteriormente, observe la

Para programar los microcontroladores, se requieren, además de los voltajes VDD y VPP, las señales identificadas como PGD y PGC: PGD = Señal que contiene los datos para la programación de los microcontroladores. PGC = Señal de sincroniza ción para la programación mediante pulsos de reloj.

Figura 3 - Colocación de resistores y diodos.

Por medio de los leds L1 y L2 se indica el proceso de grabación o lectura del microcontrolador, y la aplicación del voltaje en el programador respectivamente. En la imagen de la figura 2 se muestra la ubicación de los componentes del Programador, sobre su correspondiente circuito impreso. Cabe mencionar que sobre el Programador Portátil de Microcontroladores PIC para puerto serie, solo se puede pro-

Figura 4 - Colocación de los leds y transistores.


Microprocesadores imagen de la figura 4, para una mejor referencia. Después se recomienda la colocación de los transistores y los leds, para que sea manejable el montaje sobre la tarjeta del programador, tal cual se muestra en la imagen de la figura 28. Como paso siguiente se deben colocar los capacitores y el conector DB9, de la manera como se ilustra en la imagen de la figura 5. Por último, colocaremos los pines llamados pinhead, o “espinas de pescado”, las cuales se colocarán sobre el espacio donde están identificadas las terminales PGM, GND, Vpp, PGC, PGD y VDD. En total se tendrá un solo bloque de 6 pines. Observe la imagen de la figura 6. Una vez que se encuentra totalmente armado el programador portátil, ya se podrá colocar sobre la tarjeta entrenadora, cuando sea necesario realizar el proceso de cargarle un programa al microcontrolador con el que

estemos trabajando. Observe la imagen de la figura 7, en donde se ilustra la manera en que se conecta el programador portátil, sobre la tarjeta entrenadora.

Empleo del Programador Portátil El programador portátil se emplea tal cual se ilustra en la imagen 7 (sobre la placa entrenadora), colocando los jumpers del entrenador en la posición de programación, que se identifica como “Prog”.

Figura 5 - Colocación de los capacitores y conector DB9.

Posteriormente se conecta el correspondiente cable al puerto serie de una PC y se descarga el programa del PIC mediante el software Ic-Prog. Una vez que fue programado el microcontrolador PIC, se desconecta el programador, y los jumpers se regresan a la posición de operación “Normal” (más adelante en el desarrollo de la presente obra se explicará de una manera muy detallada donde se encuentran estos jumpers de selección).

Figura 7 - Colocación del programador portátil de PIC´s para puerto serie, sobre la tarjeta entrenadora para PICs de 8 y 18 terminales.

Figura 6 - Colocación de los pines.

Cable de Programación Para conectar al programador a una computadora, se tiene que emplear un cable serial, con conectores DB9 en sus extremos. Un extremo debe poseer el conector hembra y el otro extremo el conector macho. Se procede a realizar la conexión del programador a una computadora, tal cual se muestra en la imagen de la figura 8.

Descargando un Programa a un PIC Para descargar el código de un programa a un PIC, por medio del programador, se recomienda


Curso Programado de Microcontroladores PIC Conexión del Programador Sobre la Placa Entrenadora de PICs

Figura 8 - Conexión del cable de programación.

Figura 9 - Mensaje que indica que se está descargando el código de un programa a un PIC.

el empleo del software Ic-Prog (pero se puede emplear cualquier software que soporte la interfaz JDM). Una vez que se tiene el IcProg preparado con el código de

un programa, para ser descargado en un PIC, y se dió click en programar al microcontrolador, aparecerá la ventana que se ilustra en la imagen de la figura 9, la cual muestra el avance en la descarga del código, hacia la memoria del microcontrolador PIC. Al mismo tiempo que se está descargando el código de un programa a un microcontrolador PIC, comenzarán a parpadear los leds que se encuentran instalados en el programador, indicando que éste se encuentra en operación (transmisión de datos), y que la descarga se está realizando sin contratiempos.

Para verificar la correcta conexión del programador sobre un entrenador de PICs, se tiene que observar el detalle de la descripción de las terminales de conexión, que se ubican tanto en el programador portátil, como en el entrenador, mostrando las terminales de ambos en la figura de la imagen 10. Las terminales del programador deben coincidir con las que están identificadas sobre el correspondiente entrenador de PICs, para que no sufra ningún daño ya sea el programador o el microcontrolador PIC, y mucho menos el puerto de la computadora. Cabe hacer mención de que el programador se tiene que “enchufar” en el programador, cuando se le tenga que descargar un programa a un PIC, y una vez éste haya sido programado, es conveniente desconectar el programador para que no afecte la operación del microcontrolador PIC que está instalado en el entrenador.

Configuración de la Placa Entrenadora Al contar sobre el mismo entrenador con la posibilidad de colocar un programador, se elimina la actividad de mover al PIC que se haya instalado, evitando con esto, que se dañen sus terminales, facilitando el proceso de programación.

Figura 10 - Identificación de las terminales tanto del programador Portátil, como del entrenador de PICs.

En el entrenador existe una serie de jumpers (puentes) con los que se configura el modo de programación del PIC. Para este modo de trabajo, todos los


Microprocesadores jumpers deben colocarse en la posición identificada como “Prog”, para que el programa sea descargado en el PIC; una vez programado éste, los jumpers se deben colocar en la posición identificada como “Normal”, para que el PIC ejecute las instrucciones programadas en él. Observe la imagen de la figura 11 en la cual se indica dónde se encuentran estos jumpers. En general este programador tiene muy buen potencial tanto si se emplea en un entrenador o de manera aislada en un protoboard, para programar cualquier microcontrolador PIC. En la próxima edición continuaremos con este curso, comenzando a explicarles qué es un PIC por dentro, de manera que tenga conocimientos sobre los diferentes bloques que lo inte-

Figura 11 - Ubicación de los jumpers de selección, sobre el entrenador.

gran y que será de suma utilidad cuando necesitemos comenzar a desarrollar nuestros propios sistemas microcontrolados. Como siempre, cualquier duda, comentario o programas de prueba que esté precisando los pueden solicitar a través del correo: [email protected] o


a este otro correo icervantes@ saberinternacional.com.mx. En esta dirección electrónica www.conysa.com, también pueden encontrar información de los materiales complementarios para aprender a programar m i c r ocontroladores PIC. ¡Hasta el mes próximo!



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 133 MAYO 2011 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 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: Imp resion es Ba rracas . Cap . Fe d. Bs. A s .

Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción José María Nieves Producción José Maria Nieves Staff Teresa C. Jara Olga Vargas Luis Leguizamón Alejandro Vallejo Liliana Vallejo

Mariela Vallejo Fabian Alejandro Nieves Publicidad Alejandro Vallejo Editorial Quark SRL (4301-8804) Web Manager - Club SE Luis Leguizamón La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firma das. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del mate rial contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comer cialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Cuaderno del Técnico Reparador

Pantallas Planas para TV y Monitores Reparaciones en el Transformador de la Lámpara CCFL ¿Cómo es un transformador para CCFL y cómo puedo medirlo para confirmar su buen funcionamiento? Es una pregunta que escucho a diario y que no tiene una respuesta sencilla. En este artículo vamos a develar este “misterio” partiendo del aná lisis de un transformador empleado en pan tallas planas.

Autor: Ing. Alberto H. Picerno e-mail: [email protected], [email protected] Introducción Un transformador para un CCFL sigue todos los lineamientos básicos de un transformador genérico. Consta de un bobinado primario y un bobinado secundario con una relación muy elevadora. Por lo general se alimenta en el primario con 12 o 24V de pico a pico y debe elevar a unos 1500V eficaces aproximadamente. Saquemos unas cuentitas para entender el problema completo. No podemos relacionar tensiones eficaces con tensiones pico a pico por lo tanto vamos a transformar el valor pico a pico del primario en una tensión eficaz y como ejemplo suponemos que es de 24V: Eef del primario = 24/2,82 = 8,51V Esta tensión debe ser elevada a

1500V por medio del transformador que entonces tendrá una relación de espiras elevadora de 1500/8,51 = 176 veces. Como muchos expresan la relación de espiras en forma de tensión de primario dividido la tensión de secundario (por ejemplo el Multisim) la relación inversa sería de 0,057 veces. Desarmando algunos transformados calculamos que los primarios son de unas 30 vueltas. Esto significa que el secundario tendrá 30 x 176 = 5.200 vueltas. Un transformador de este tipo es más parecido a un fly-back que a un transformador clásico. Otra característica lo hace también parecerse a un fly-back. La corriente por el secundario es muy baja. Estos transformadores suelen tener un primario de alambre de 0,20 mm de diámetro y un secundario del menor diámetro fabricable

que es de 0,04 mm es decir 0,4 décimas de milímetro. Cuando un transformador tiene un bobinado de 5.200 vueltas no puede ignorarse la capacidad entre espiras que se representa como una capacidad sobre el total del bobinado. Esa capacidad puede resonar con la bobina y generar oscilaciones de doble pulsación que reduzcan la tensión del bobinado. El primario tiene un capacitor agregado para que resuene a una frecuencia de unos 45 KHz en donde los tubos tienen su máximo de rendimiento; el secundario puede tener una frecuencia de resonancia 2 o 3 veces mayor si no se toma precauciones especiales. La precaución implica hacer 5 o 6 bobinados secundarios en carretes angostos y enhebrarlos en la rama central del núcleo uno detrás de otro después del primario. Esto


Cuaderno del Técnico Reparador significa que la forma del transformador dista mucho de ser la clásica para pasar a ser un transformador de forma alargada con una tecnología totalmente diferente a la clásica.

Detalles y Vistas Tecnológicas del Transformador CCFL Todos los transformadores tienen una tecnología similar basada en la tecnología del fly-back y que consiste en utilizar un carretel de plástico con subdivisiones o tabiques internos según la figura 1 que luego se monta en un núcleo E / I alargado. En la figura 2 se puede observar la fotografía de un transformador terminado y colocado sobre una plaqueta inverter. En este caso se observa un transformador para armado híbrido en donde los componentes son una mezcla de SMD y componentes comunes. Una prueba dinámica de un transformador para CCFL es relativamente compleja por eso nuestro consejo es realizar primero una prueba estática de resistencia de los bobinados. Lo primero es ubicar el primario y el secundario que no siempre es tarea fácil o inmediata. Pueden estar en las puntas del transformador o colocados sobre los lados mayores y muchas veces están oblicuos. En otros casos existen terminales que sólo son de anclaje y no tienen conexión interna. Los terminales activos sólo son 4 y se pueden ubicar con el téster como medidor de resistencia. El primario tendrá una resistencia muy baja, prácticamente un cortocircuito. El secundario puede tener una resistencia cercana a 1kΩ por cada KV que entrega el bobinado (es común encontrar resistencias de 1,5kΩ para TVs de 42”). Si las resistencias de los bobinados son correctas habría que


Figura 1 - Carretel y núcleo para transformador de CCFL.

Figura 2 - Fotografía de un transformador para CCFL.

Figura 3 - Fotografia de la plaqueta fuente e inverter lado materiales clásicos.

Reparaciones en el Transformador de la Lámpara CCFL si el problema sigue al transformador. En muchos casos, sobre todo en monitores, el inverter no forma una unidad única sino que forma parte de una plaqueta que también contiene a la fuente de alimentación como puede verse en la figura 3 que está tomada de un TV/monitor marca Samsung LN22A450C1XZB. En la parte inferior se pueden observar cuatro pequeños conectores; uno para cada tubo fluorescente porque se trata de un TV monitor de 22”. En la figura 4 mostramos detalladamente estos conectores. Como se puede observar cada CCFL posee dos cables. El de la derecha, que es el más fino, es el retorno a los diodos de masa y el de la derecha que es más grueso, es el vivo de cada tubo. En realidad los conductores son del mismo diámetro lo que varía es la aislación de plástico ya que la del vivo debe estar reforzada para soportar 2kV por lo menos. En la figura 5 puede observarse el detalle de la plaqueta que estamos analizando, vista desde el lado componentes SMD y circuito impreso en donde puede observarse que sólo existe un circuito integrado para los cuatro CCFLs. Sólo hay dos transformadores que deben alimentar a 4 tubos. Esto significa que cada secundario debe alimentar dos tubos. Existen dos circuitos que permiten realizar esta conexión: el de CCFLs en serie y el de CCFLs en paralelo.

Figura 4 - Detalle de los conectores de los CCFL.

Figura 5 - Vista del lado impreso.

hacer una medición dinámica porque es común en bobinados de alta tensión que se produzcan cortocircuitos entre espiras cercanas. Esto provoca un exceso de corriente tomada del inverter y que el mismo se proteja cortando la excitación del MOSFET que opera como llave. Para realizar la prueba dinámica hay que fabricar un inverter de

Conclusiones

prueba que no se daña con las espiras en corto. Estamos trabajando sobre un circuito de este tipo pero aún no está resuelto. Pero por lo común el TV/monitor suele tener más de un transformador. En este caso vale realizar una sustitución del transformador sospechoso por otro bueno y observar

En este artículo explicamos qué es un transformador para CCFL y dimos detalles de cómo encarar la reparación de los circuitos relacionados con el mismo. En la próxima entrega indicaremos los dos circuitos existentes para alimentar dos CCFL desde un mismo transformador. 



SERVICIO A EQUIPOS ELECTRÓNICOS

Fallas en Pantallas de Plasma No Detectadas por el BUS Como hemos visto en la edición anterior, un LCD y un Plasma tienen fallas muy similares salvo aquellas directamente relacionadas con la pantalla y su excitación. Ya analizamos algunas de las fallas que se producen y que no son detectadas por el bus de fallas del equipo. En esta edición veremos algunas de las fallas en toda la pantalla por mal funcionamiento electrónico, mencionaremos cuáles son las mediciones que se deben hacer para detectar el elemento defectuoso y cómo se realiza la reparación. Autor: Ing. Alberto H. Picerno

Introducción En la edición anterior comenzamos a analizar las fallas que pueden producirse en una pantalla de Plasma y que no son detectadas por el BUS. Realizamos la descripción en base a un receptor con chasis National GPH10DU para que el técnico pueda ubicar rápidamente las placas o tarjetas (plaquetas) que lo componen, sin embargo, todo lo que comentamos puede ser empleado para la reparación de cualquier pantalla de plasma, para lo cual el reparador debe ubicar las tarjetas en el plano o manual del equipo en servicio. En este artículo analizaremos algunas fallas típicas. La figura 1 se pueden observar algunas fallas características situadas sobre toda la pantalla. Cuando se presentan fallas de color, rayas verticales sobre la imagen, pérdidas de sincronismo digital o ruido e imágenes múltiples es

muy difícil determinar la falla por simple observación ya que la misma puede estar en las plaquetas DG, D, SC, SU o SD es decir en todo el TV. Para acotar las fallas se debe realizar una medición en un punto de prueba encargado de


generar el barrido de pantalla y la partición digital del brillo. En el TV que usamos de ejemplo, este punto de prueba se encuentra en la plaqueta SC y se llama TPSC1. Debe observarse un oscilograma como el mostrado en la figura 2.

Figura 1

Fallas en Pantallas de Plasma No Detectadas por el BUS

En la figura 3 se pueden observar dos oscilogramas incorrectos que producen las fallas indicadas y que permite ubicar la plaqueta fallada con realizar una simple operación de desconexión. Hasta este punto sólo se puede decir que la

Figura 4

falla está en el procesador SF o el driver de datos en la plaqueta D, o en las plaquetas SC SU o SD del panel de plasma. No g a n a m o s mucho pero por lo menos Figura 2 quedó descartada la plaqueta analógica. A continuación se deben desconectar las plaquetas SU y SD y volver a medir el oscilograma en TPSC1. Si el oscilograma se corrige el problema se encuentra en las plaquetas SU o SD. Conéctelas de a

una y podrá determinar cual de ellas tiene problemas. En realidad el fabricante ni siquiera considera que un reparador puede no tener un osciloscopio disponible; pero si éste fuera el caso, simplemente se pueden desconectar las plaquetas de a una. Si al sacar la plaqueta SU desaparece la señal en la mitad superior, pero se normaliza la inferior, entonces el problema está en SU. En caso contrario saque SD y haga la prueba inversa.

Fallas con Barras Verticales

Es imposible considerar todas las posibilidades de fallas pero pensemos en un análiFigura 3 sis rápido. La pantalla tiene electrodos de direccionamiento y señal que la atraviesan de punta a punta. Y para servir estas 1927 barras que tiene una pantalla de HDTV se utilizan 48 CI (24 en el lado superior y 24 en el lado inferior) de 60 patas (40 de excitación de columna y 20 de interconexión, fuente y masa). Esto puede generar fallas con una simetría vertical que corresponda a una sola pata dañada en un integrado, a dos etc. hasta 40 cuando está dañado un integrado completo. Cada integrado final tiene un buffer que lo excita a él y a un compañero. Es decir 12 en total en la parte inferior y 12 en la superior. Esto significa que un b u ffer dañado puede generar una barra vertical sin señal de 80 electrodos. Cada cuatro buffers se utiliza uno principal lo



Figura 6

que significa que si falla un buffer principal se produce una barra negra de 240 electrodos. Además el panel se excita en dos mitades,

es decir que si falla la excitación de una mitad aparece una barra negra de 962 electrodos. Con todo esto podemos realizar


algunos dibujos que ayuden a recordar los cálculos. En la figura 4 podemos observar un “cuadro” que resume algunas fallas típicas con

Fallas en Pantallas de Plasma No Detectadas por el BUS

Figura 7

Figura 8

forma de columnas y las posibles causas. Las figuras 5 a 10 muestran las imágenes que se observarían en la

pantalla si fallara la placa (plaqueta) indicada. Recomendamos que lea el artículo publicado en la edición anterior

para que pueda comprender mejor cuáles son las placas que constituyen a un televisor de plasma y cómo debe hacer para reconocerlas. A su



Figura 9

Figura 10 vez, si quiere realizar un curso de funcionamiento y reparación de televisores de plasma, le recordamos que en Saber Electrónica Nº 248 publicamos el primer artículo

sobre esta serie y que, si es socio del Club Saber Electrónica, puede descargarlos gratuitamente de nuestra web. Si no posee las revistas y desea


la información, envíe un mail a: [email protected] y con gusto le enviaremos los links para que pueda realizar la descarga. 

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En la edición anterior dimos un probable circuito de driver para una fuente conmutada a utilizarse en equipos de audio. Como no me quedé conforme con su desempeño debido a que en algunas ocasiones la simulación arranca mal, por lo cual el prototipo seguramente no va a funcionar correctamente, decidí hacerle modificaciones al proyecto. En esta nota comparto mis avances en el tema. Autor: Ing. Alberto H. Picerno [email protected] [email protected]

Introducción Mis lectores saben que este proyecto se va realizando mientras lo voy entregando mes a mes. Es decir que no tengo un proyecto definitivo; en una entrega puedo modificar la anterior si no quedé conforme con la misma. Es un modo de hacer vivir los proyectos; el lector no es una presencia estática, sino que puede entender el proceso del pensamiento del autor. Y si alguien le dice que él piensa los proyectos y le salen andando perfectamente no le crea. Todos los ingenieros trabajan por prueba y error y el proyecto final suele distar mucho de la idea inicial. En la entrega anterior diseñé un driver que no me deja muy contento y por lo tanto voy a intentar la construcción de uno mejor. En principio, lo que no me gusta es que el driver inferior no pasa por un transformador y el superior sí. Esto genera una asime-

tría de la excitación; es decir que las señales de gate son diferentes. Cuando hice las mediciones de rendimiento sobre cada uno de los drivers noté que eran diferentes y eso no tiene sentido; deben tener el mismo rendimiento y comencé a pensar en cambiar el circuito para que se sea simétrico. Ahora, sî debemos construir un pequeño transformador driver por qué no realizamos dos exactamente iguales. Y en eso basé las nuevas modificaciones del proyecto que paso a explicar.

Nuevo Circuito del Driver En la figura 1 se puede observar uno de los canales de driver que podría ser el inferior al estar conectado a la masa caliente o el superior, si todos las masas del secundario del transformador driver se conectan juntas al transformador del circuito resonante (unión de los MOSFET). Ya realizamos un cambio a nivel del par complementario que excita los MOSFET que ahora son TIP31 y TIP32. En realidad pueden ser TIP29 Figura 1 - Circuito del driver nuevo.


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Audio

Figura 2 - Oscilograma de gate con referencia en el nodo 12.

y 30 pero no sabemos po rqué el Multisim10 no los trae en su biblioteca. El transistor Q5 no existe realmente en el circuito. El representa a la salida del modulador PWM. El circuito comienza con un transistor excitador Q4 que le entrega la señal rectangular al par complementario TIP31 y TIP 32. Para que Q2 se sature plenamente, la base debe estar conectada con un resistor, a una fuente de mayor tensión que el colector. Esto significa que nuestra fuente deberá tener dos pequeñas fuentes convencionales; una de 12 y otra de 24V. En el circuito conectamos el canal rojo del osciloscopio sobre el primario del transformador 1:1 con lo que podemos decir que es la fuente de señal de excitación. El transistor Q4 opera como un amplificador de corriente saturando al transistor Q3 por reducción de su tensión de base cuando él, a su vez está saturado. Cuando se abre, el resistor R5 conduce corriente desde la fuente de 24V que hace saturar a Q2, es decir que el transformador T1 se conecta alternativamente a fuente y a masa quedando alimentado con una señal rectangular de 12V pap y a baja impedancia permanentemente. El secundario de T1 tiene un primer circuito C1 D2 que sirve para evitar la componente de señal negativa sobre el gate, que no molesta mientras no supere la tensión de aislación

del mismo, pero que reduce la componente de tensión positiva que pierde amplitud. Como D2 no permite la existencia de señales negativas superiores a 0,6V casi toda la señal sobre el gate es positiva y superamos fácilmente la tensión de conducción. En la anterior simulación (en la entrega anterior) habíamos reemplazado el MOSFET por un capacitor equivalente a su Cin. En este caso, conectamos realmente un MOSFET similar a los elegidos para el proyecto (en realidad tiene un Cin mayor que es de 1500pF) y lo conectamos a una fuente de 300V con un resistor de 400 Ohm. De este modo participan todos los capacitores internos del MOSFET y no sólo el de gate a fuente. El que más nos importa es el drenaje a gate, que puede producir una distorsión de la señal de gate en el momento de la conmutación. Es decir que cuando el gate sube de tensión, en cierto momento, el MOSFET conduce y baja abruptamente la tensión de drenaje (realimentación negativa parásita). Esa señal se acopla al gate por el capacitor Cdg que suele ser de unos 20pF y genera una tensión sobre éste, que es como una muesca en el oscilograma. En nuestro caso, con una señal de 300V en drenaje, es imposible de evitar esta distorsión, sólo se debe mantener en un mínimo atacando al gate a baja impedancia.


Figura 3 - Oscilograma del gate con C1 corregido a .1µF.

En realidad, toda la red R3 R4 y D1 debería anularse para atacar el gate a la más baja impedancia; pero eso no se puede hacer porque la corriente de carga y descarga de Cin sería excesiva y podría quemar la compuerta. El funcionamiento de la red es muy sencillo. La señal de excitación acomodada arriba del eje de -600mV circula por R3, para cargar a Cin con un pulso de corriente que circula hacia la derecha cargando el capacitor y manteniendo la carga (con una corriente muy baja) durante toda la conducción del MOSFET. Luego, al invertirse la señal sobre el secundario de T, el nodo 3 pasa a -600mV y el MOSFET se corta. En este caso se produce la descarga de Cin por intermedio de D1 y R4 en paralelo con R3. Es decir al doble de la corriente de carga. El agregado de R7 se debe a un problema de seguridad. En efecto, sin R7 el gate queda a una impedancia infinita a la CA de baja frecuencia, cuando Q1 no conduce. Esa CA se puede producir por captación electroestática o por zumbido debido a un toque accidental. El transformador Q2 tiene una relación de espiras de 1 a 1 y se construye con dos alambres bobinados al mismo tiempo sobre un núcleo toroidal o un núcleo E I de bajo tamaño. De ese modo se reduce prácticamente a cero la inductancia de dispersión y no se generan sobrepulsos.

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Diseño de un Driver para Fuente Conmutada

Figura 4 - Agregado de sondas de corriente.

Oscilogramas del Driver con Señal Cuadrada Como ya sabemos, el pulso de conducción de Q1 (y de su equivalente en el otro canal) no puede ser del 50% de período de actividad, porque un pequeño retardo al apagado podría significar que ambos transistores conduzcan al mismo tiempo. Por eso los oscilogramas con un 40% de período de actividad son significativos y muy cercanos a la realidad que aún no conocemos (es decir que no sabemos si el período debe ser de 45% o menor). Los oscilogramas más importantes son todos aquellos relacionados con la señal de gate tanto de corriente como de tensión. En el circuito ubicamos el haz rojo como referencia en el nodo 12 y el verde en el gate, figu-

ra 2. Como podemos observar de los 12V que se miden en el primario se llegan a aplicar solo 8,3 V al gate. Como consideramos que la pérdida es mucha incrementamos el valor de C1 a 0,1µF logrando un oscilograma como el indicado en la figura 3. Figura 3 - Oscilograma del gate con C1 corregido a .1µFAquí podemos observar que casi no hay pérdida de señal serie, porque el marcador rojo nos indica que la señal verde es de 11,31V. El marcador azul nos indica la acción del diodo D2 que permite que la señal solo pase 441mV hacia el cuadrante negativo. Otro detalle a tener en cuenta es la distorsión por conmutación del MOSFET. La señal verde nos indica que la muesca de encendido ocurre más o menos a los 3,5V y que dura unos 300ns y que la muesca de apa-

Figura 5 - Formas de señal de corriente separadas.

gado ocurre a los 5,5V y que dura unos 200ns. En la figura 4 se puede observar el circuito con las sondas de corriente aplicadas a dos osciloscopios. Las sondas fueron ajustadas (picando dos veces sobre ellas) a 1mV/mA. Las sondas XCP1 y XCP2 muestran la corriente por las dos ramas del gate. La señal de XCP2 se puede observar en la figura 5 donde se ve claramente la existencia de una doble polaridad. La polaridad positiva es la de carga y la polaridad negativa es parte de la corriente de descarga de Cin. En rojo se observa la corriente de carga; con el cursor rojo se puede medir un pico positivo de 132mA y con el cursor azul un pico negativo de 102mA. En verde se observa la señal de descarga con un pulso de 182mA. En la figura 6 se observa el oscilograma de la corriente total de gate con la sonda XCP3 y la corriente de drenaje con la XCP4 ajustadas para 1V por mA. Este es el oscilograma más importante porque nos permite ver la relación entre el auténtico cierre de la llave a MOSFET y la señal de gate que genera el cierre. En verde se observa la corriente de drenaje. Comenzamos observando que se levanta de cero cuando se produce un pulso positivo de corriente de

Figura 6 - Corriente total de gate y corriente de drenaje.


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Audio base y llega aun valor de 749V equivalentes a 749mA. La corriente total de gate tiene un valor de 120mA aproximadamente que coincide con la medición anterior. La demora al cierre de la llave es de unos 70ns. Cuando llega el pulso negativo de corriente de gate se produce una apertura de la llave que es más lenta que el cierre, a pesar de la mayor corriente de descarga que llega casi a 200mA. La demora es un poco superior a 200ns que se puede considerar perfectamente aceptable. Para estar seguros de un correcto funcionamiento sólo nos queda comprobar si el sistema se comporta perfectamente con períodos de actividad menores y cambiando la frecuencia de trabajo dentro de una banda adecuada. No vamos a entregar los oscilogramas por razones de espacio pero le aclaramos que realizamos pruebas desde un 30% hasta un 70% sin ningún inconveniente y en el rango de frecuencias de 50kHz a 100kHz. Invitamos a los lectores a que realicen las correspondientes simulaciones.

Fuente Comercial para Amplificadores de Audio Como sabemos, hay muy pocos equipos de audio con fuente conmutada. Pero existen, y uno de ellos apareció por nuestro laboratorio simplemente con un parlante desenconado. No podíamos desperdiciar la oportunidad de curiosear en el mismo y le sacamos fotografías para que curioseemos juntos. En la fotografía 7 se puede observar el frente del equipo de marca LG modelo MCT704-A0U (no tiene colocada la bandeja de CD). Por si lo notó en el frente hay un autoadhesi-

Figura 8 - Potencia del equipo indicada por el fabricante.

Figura 7 - Frente del equipo LG modelo MCT704-A0U.

vo que indica que el equipo entrega 8.000W PMPO pero abajo indica (para cumplir con las reglas europeas) 740W RMS (o eficaces). Aunque no indica nada, suponemos que se trata de la salida sumando los dos canales, es decir 370W por canal, figura 8. En la figura 9 se muestra la etiqueta trasera en donde constan los principales datos del equipo. Como se puede observar; según el fabricante, la potencia consumida por el equipo desde la red es de solo 160W. Es decir que el equipo es capaz de “generar electricidad” porque consume 160 y entrega 740W. Como no vemos ningún dispositivo que sirva para cargarle energía, sacamos la conclusión de que el


Figura 9 - Etiqueta de identificación del equipo.

fabricante comete un error en alguno de los dos parámetros. Por las razones expuestas, sentimos más curiosidad aún y sacamos una fotografía de la zona de audio para estimar la potencia, figura 10. Como se puede observar el híbrido de potencia posee un disipador y una circulación de aire forzada que bien podrían entregar la potencia indicada en el frente. El diámetro de alambre de los inductores de filtrado PWM también indica que el equipo puede entregar una potencia muy grande. En la figura 11 se puede observar el detalle de la Figura 10 fuente pulsada que eviAmplificador de dentemente tiene transaudio digital hibrido. formadores para una potencia mayor a 160W que es lo que consume un TV de 33”. En la fotografía se puede observar la fuente montada en la plaqueta gris que no tiene nada que envidiarle a una fuente de plasma de 50”. Como vemos posee tres trans-

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Diseño de un Driver para Fuente Conmutada formadores de pulsos que seguramente pertenecen a un preacondicionador, una fuente permanente y la fuente del amplificador de audio (de derecha a izquierda). En la plaqueta verde debajo de la gris se observa el conversor analógico a PWM y verticalmente y conectado a ella el amplificador PWM de potencia híbrido. La conclusión final es que las fuentes pulsadas para equipos de audio o de audio video (vulgarmente Homes) se vienen con todo, de la mano de los TVs LCD, Plasma slim y los mal llamados LED, que realmente son LCD con back-ligth a LED. Los usuarios no se conforman con los mínimos 4 + 4 u 8 + 8W que suelen disponer internamente los TVs. Y piden potencia pero es imposible colocarla adentro del TV porque no hay lugar y ya hay mucha vibración. Algunos fabricantes recurren a los parlantes de nanotubos de carbono pero por lo que sabemos su rendimiento no es bueno y tienen poca

mos hasta ahora y ahora debemos terminar de ingresar con la fuente que estamos diseñando.

Conclusiones En esta entrega modificamos nuestro driver y realizamos pruebas intensivas de la modificación explicando para qué sirven todos y cada uno de los componentes del mismo. Realizamos las simulaFigura 11 - Fuente de alimentación. ciones en Multisim y las potencia acústica; los usuarios quie- pruebas reales en un circuito armado ren más realismo y no les basta con en el aire verificando que las simulala imágenes diez veces más brillante, ciones son realistas. quieren también el sonido 10 veces Para completar el tema y a pedimás potente. do sobre todo de nuestros lectores Y entonces deben recurrir a los de México le mostramos fotografías Homes con sus precios enormes o a de un equipo LG que posee una los reproductores de CDs con entra- fuente pulsada para tener como refedas externas para conectar al TV. Y rencia de la tarea en la que estamos donde quedamos Ud. y yo en este involucrados. negocio. En la próxima entrega vamos a Quedamos en la puerta; ya ingre- conectar nuestro modulador PWM al samos al mercado de los amplifica- driver para obtener los oscilogramas dores PWM con todo lo que estudia- de una fuente más completa. 


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.

Pregunta 1: Su revista es muy interesante para muchos de los que somos aficionados a la electrónica. Yo me dedico a la mecánica y diagnóstico automotriz, por lo que me interesa el proyecto ELM327 y entiendo los diagramas y códigos OBD2, pero me gustaría saber con qué PIC o microcontro-

lador se puede sustituir el integrado ELM327 y con qué y cómo cargarlo. Jorge Sánchez Metz. Respuesta: El integrado ELM327 está diseñado para reconocimiento de comando AT para trabajos en OBD por lo cual NO NECESITA SER PROGRAMADO. La interfase la arma y ya funciona con la mayoría de los programas de descarga gratuita. Fíjese que en todos los artículos lo invitamos a que descargue el proyecto completo para que pueda armar y utilizar el escáner. Le aseguro que para códigos genéricos funciona en todos los automóviles pero para puesta a punto o para diagnósticos especiales, hay que recurrir al escáner que sugiere el fabricante del carro. Ahora, según los que entienden, con este escáner es más que suficiente. Descargue el proyecto completo de nuestra web con la clave: lm327. Pregunta 2: El osciloscopio por placa de sonido que ofrecen en sus publicaciones ¿sirve para medir señales horizontales de TV?. En caso afirmativo ¿muestra la onda tal cual es como en un osciloscopio convencional o muestra una onda distorsionada? José Antonio Andujar. Respuesta: Sí, sirve. Si la PC

posee una placa de sonido con ancho de banda de 200kHz, la señal se muestra sin distorsión. Si la PC posee una placa de sonido convencional de 100kHz, la muestra con hitter. Pregunta 3: : Mi consulta es si al comprar un producto de los que Uds. comentan, si funcionaría en mi país. Soy de Ecuador y no sé si tiene alguna diferencia con el sistema que tienen en México, en Ecuador es NTSC. Quiero saber si funcionará, he revisado mucho los artículos que han publicado en las revistas, he visto decodificadores en Internet pero no funcionan. Angel Zabala. Respuesta: Cuando publicamos artículos y hacemos referencias a sistemas de transmisión y recepción de TV, así como reparación de equipos y todo lo que tenga que ver con señales analógicas de TV, tenemos cuidado de publicar las aclaraciones necesarias para que dicha nota sea aplicable a todos los sistemas presentes en América Latina por lo cual, si va a armar algún circuito, tenga la plena seguridad que podrá utilizarlo en su país. 

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