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Precio Cap. Fed. Y GBA: GBA: $11,90 $11,90

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ISSN: 0328-5073 Año 25 / 2011 2011 / Nº 290

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EDITORIAL QUARK

Año 25 - Nº 290 SEPTIEMBRE 2011

Vea Vea en en Internet Internet elel primer primer portal portal de de electrónica electrónica interactivo. interactivo. Visítenos Visítenos en en la la web, web, yy obtenga obtenga información información gratis gratis ee innumerables innumerables beneficios. beneficios.

www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Sección del Lector Descarga de CD: Proyectos con Microcontroladores PICAXE volumen 1 ARTICULO DE TAPA Logicator. Entorno de Desarrollo para PIC y PICAXE Aprenda a Programar por Diagrama de Flujo

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INFORME ESPECIAL Proyectos Prácticos con PICAXE

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MONTAJES Amplificador de 55Wpara el Automóvil Conmutador de 3 Canales para Sistemas de Control Medidor de Pequeñas Corrientes de Fugas Interruptor Crepuscular Temporizado Distribuidor de Audio por FM para Empresas y Hoteles

MANUALES TÉCNICOS Trabajando con Microcontroladores PICAXE Qué son, Cómo se usan. Entorno de Trabajo que incluye a PICs TÉCNICO REPARADOR Reparando un BlackBerry. Guía de Fallas Comunes: Parte 1: Desarme de BlackBerry Bold y Fallas Comunes

San Ricardo 2072, Barracas Vea en la página 79 más detalles

Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

31 49 52 55 59 33 67

MICROCONTROLADORES Curso Programado de Microcontroladores PIC Los Registros de los Microntroladores PIC

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80 16

73

NOS MUDAMOS

Estamos a 15 cuadras de la anterior dirección. Vea en la página 79 cómo llegar. Visítenos durante Septiembre y llévese CDs y revistas de regalo a su elección

Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

Impresión: Impresiones BARRACA S S. A.,Osvaldo Cruz 3091, Bs. Aires, Argentina

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

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SABER ELECTRONICA Director Ing. Horacio D. Vallejo

Producción José María Nieves (Grupo Quark SRL) Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

En este número: Ing. Ismael Cervantes de Anda

EDITORIAL QUARK

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Argentina: (Grupo Quark SRL) San Ricardo 2072, 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 (Grupo Quark)

Staff 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: [email protected]

Grupo Quark SRL San Ricardo 2072 - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve Grupo Quark SRL y Saber Electrónica 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.

DEL DIRECTOR AL LECTOR

¿QUIÉN SE BENEFICIA CON LA CRISIS? Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Muchas veces utilizo este espacio para darles mi opinión sobre muchas cosas que no tienen que ver con la electrónica y esta vez es una de ellas. Las últimas semanas he estado en distintas ciudades de varios países de América Latina, en el marco del XIII Congreso de Tecnologías Electrónicas organizado por Editorial Quark, Zona Electrónica y Saber Internacional, justo en momentos en que se avizoraba el desplome de las bolsas de comercio mundiales y el recrudecimiento de una crisis que allá por el 2009 dejó “tambaleando” a varias economías mundiales. En este contesto, pude notar que resulta imposible abstraerse de dicho entorno, a tal punto que varias autoridades de diferentes Instituciones Educativas estaban analizando planes de contingencia debido a los rumores de “recortes” en sus presupuestos para el año entrante. A su vez, tanto en México como en Venezuela comienzan a sentirse ciertas fragilidades en las cadenas de pago y el bendito “dólar” nuevamente está en el centro de la escena, pareciendo esa “actriz siempre criticada” pero ocupando el papel principal en todos los escenarios. En Argentina la situación no es muy diferente, asistimos a las primeras elecciones primarias (de las cuales no pude participar por estar en el exterior) y atravesamos un año electoral, “razones por demás suficientes” para que no se puedan tomar medidas para enfrentar esta supuesta crisis mundial (según lo que escucho de analistas calificados y periodistas de todos los medios). Pero, si no son las elecciones es porque viene el mundial de futbol y, sino, es porque la corriente del niño afecta al desarrollo normal del planeta o, “que se yo” cuantas otras razones, lo cierto es que siempre hay algún motivo para no desarrollar las actividades como corresponde. Ahora yo me pregunto: ¿por qué es siempre la misma historia? ¿por qué cada vez que uno cree que puede estar mejor nos plantean un futuro inmediato con nubarrones?. Créame amigo lector que muchas veces, en lugar de producir contenidos (que es lo que más me gusta) tengo que salir a apagar incendios comerciales producidos por causas ajenas, difíciles de preveer (por más que recién dije que es siempre la misma historia…). Lo cierto es que pese a este comentario, seguimos adelante y sabemos que lo que hacemos está bien, pese a que haya nubarrones… y pese a que también sabemos que “siempre alguien sale beneficiado de las crisis”. Ing. Horacio D. Vallejo

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A R T Í C U LO

DE

TA P A

LOGICATOR ENTORNO DE DESARROLLO PARA PIC Y PICAXE

APRENDA A PROGRAMAR POR DIAGRAMA DE FLUJO Si ha trabajado con PICAXE conoce el entorno de programación “Programing Editor” que le permite hacer programas con diagramas de flujo aplicables a los microcontroladores PICAXE pero que no sirve para los PIC de Microchip. Logicator ofrece un entorno gráfico de diseño, ensayo, edición y descarga de secuencias de control para los microcontroladores PIC. Como PICAXE es un PIC al que se le ha agregado un firmware para convertirlo en PICAXE, entonces Logicator también se emplea para los PICAXE. El programa también se encarga de la comunicación entre la computadora y el soporte físico donde se realizan las prácticas. Su estructura sencilla en forma de diagrama de flujo permite programar acciones básicas de control. Posteriormente el programa traduce los programas generados en la PC al código de máquina aceptado por el PIC (microcontrolador) y se descargan a través del puerto serie del ordenador. Existe también la posibilidad de trabajar directamente en código máquina (ensamblador), con lo que es posible programar cualquier microcontrolador. En suma, se trata de una aplicación que la empresa Education Revolution pone a disposición de los usuarios y que Ud. podrá aprender a utilizar siguiendo las instrucciones de este artículo en un DEMO ejecutable que podrá descargar gratuitamente de nuestra web.

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Artículo de Tapa INTRODUCCIÓN

Para poder aprender a utilizar este programa, siga los pasos que damos en este informe en forma práctica, para ello instale el software Logicator en el disco duro de su PC mediante el método normal de la instalación de un software. Baje la aplicación de demostración desde la página del fabricante o desde el link que podrá encontrar en nuestra web con la clave “picaxelogic”. La versión 3 del software Logicator se basa en el marco Microsoft.NET y, como tal, requiere que el sistema operativo tenga este ambiente antes de que Logicator sea ejecutado. NET Framework se incluye en el CD Logicator y, normalmente, se instalará automáticamente. Tenga en cuenta que la versión 3 de Logicator no es compatible con Windows 95. La gama de comandos Logicator le permite controlar los dispositivos de salida, tales como motores y lámparas, que están conectados al microcontrolador PIC. Puede cambiar los dispositivos de encendido o apagado en las secuencias utilizando: temporizadores, contadores, repetición de pasos y decisiones sobre la base de señales provenientes de sensores digitales y analógicos que están conectados al microcontrolador PIC. Explicaremos cómo se utiliza el software, dando ejemplos de los distintos comandos y técnicas en el contexto de proyectos sencillos que facilitan el aprendizaje. La explicación del uso del programas organiza en las siguientes secciones: 1.Como crear, editar y probar de funcionamiento de un diagrama de flujo construido en Logicator 2. Salidas 3. Entradas 4. Procedimientos 5. Variables En la sección referida a las salidas se muestra: Cómo cambiar los dispositivos de salida y los dispositivos conectados a las salidas de un

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microcontrolador PIC, para comando de motores, sonidos, etc. Se explica cómo el tiempo puede ser incorporado en un sistema de control mediante comandos de tiempo de espera o de sueño (sleep), como el comando SEROUT se puede utilizar para la producción en serie desde los microcontroladores PIC. En la sección referida a las entradas se muestra: Cómo comprobar el estado de los sensores digitales conectados a un microcontrolador PIC con comandos específicos, cómo utilizar el comando de interrupción para una respuesta instantánea a los sensores digitales, cómo utilizar el comando “Comparar” para hacer uso de las lecturas de los sensores analógicos conectados a un microcontrolador PIC en un sistema de control. En la sección “procedimientos” se muestra: La técnica de construcción de un sistema de control como una serie de subsistemas vinculados, es decir, se enseña a utilizar subrutinas y bloques de programación previamente definidos. En la sección “Variables” se muestra: Cómo crear sistemas de conteo utilizando los comandos “Inc” y “Dec”, cómo el tiempo puede ser incorporado en un sistema de control, cómo los comando “Expresión”, “IN” y “RND” se utilizan para dar un valor a una variable, cómo los comandos “Read” and “Write” se utilizan para almacenar y acceder a los valores de variables a través de la memoria EEPROM del microcontrolador PIC.

INICIO RÁPIDO

DEL

LOGICATOR

Si no está familiarizado con el sistema de trabajo del programa Logicator para la cons-

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Artículo de Tapa trucción de diagramas de flujo, es una buena idea comenzar a familiarizarse con los comandos más utilizados que son: Entradas, Salidas, Espera (wait), Motor y Decisión (Decision). Se aconseja construir y probar los ejemplos que sugiere el fabricante (cómo crear, editar y probar el funcionamiento un diagrama de flujo Logicator).

COMENZANDO A TRABAJAR

CON

LOGICATOR:

En Logicator, se crea el sistema de control en la forma de un diagrama de flujo arrastrando los comandos de la lista de comandos y poniéndolos en las células, en el área de diagrama de flujo de trabajo (vea la figura 1).

A continuación, puede utilizar los comandos “detalles de las células” para completar los datos correspondientes según sea necesario, y completar el diagrama de flujo mediante la elaboración de rutas para conectar las células. Cuando se ejecuta el diagrama de flujo, el flujo de control sigue la ruta que ha dibujado, llevando a cabo el comando en cada celda, a medida que pasa a través de él. SELECCIONE

EL

TIPO

6

PIC

Antes de empezar a construir un diagrama de flujo, debe decidir qué microcontrolador PIC tiene la intención de utilizar en su proyecto. Seleccione el chip desde la ficha “PIC SETUP”, figura 2. En los PIC de 8 terminales o pines también

Figura 1- Area de trabajo y menú de la aplicación Logicator.

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Artículo de Tapa

Figura 2 - Antes de comenzar a realizar el diagrama de flujo debe seleccionar el PIC con el que va a trabajar.

debe configurar las opciones de entrada/salida mediante el cuadro de selección up/down (arriba/abajo). Esto se debe a que los PIC de 8 terminales sólo tienen 5 patitas para ser usadas como entradas y salidas y pueden ser configuradas como entradas o como salidas para adaptarse a su proyecto. Tenga en cuenta que en el PICAXE08, la entrada analógica sólo se encuentra en la entrada 1, así que si usted desea utilizar las entradas analógicas con su PICAXE08 debe configurar la “entrada 1” (“Imput 1”) como entrada. Cuando se selecciona un chip, el software se configura automáticamente para mostrar sólo las opciones de entrada, salida y las opciones que están disponibles. USO

DE

MEMORIA

La cantidad de memoria disponible en el PIC que usted ha elegido para su proyecto es una consideración importante a tener en cuenta al diseñar un diagrama de flujo. La mayoría de los comandos utilizan cantidades similares de memoria. Logicator proporciona dos herramientas útiles para ayudarle a conocer la cantidad de memoria que está usando el diagrama de flujo. Mientras que usted está diseñando un diagrama de flujo, al hacer clic en “PIC -> Memory

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Use (ALT+F3), el programa calcula una estimación del porcentaje de memoria utilizado por el diagrama de flujo. Este se muestra como un gráfico de barras en la esquina inferior derecha de la ventana Logicator. La barra se llena de color de izquierda a derecha. La figura 3 muestra un ejemplo donde tenemos: La primera barra muestra menos del 5% el uso de memoria. La segunda barra muestra aproximadamente el 40% el uso de memoria La tercera barra muestra cuando la memoria completa. Cuando utiliza chips PICAXE, está disponible la información de la memoria real utilizada después de la descarga y se muestra en la barra de estado, por debajo del área del diagrama de flujo en Logicator. Tenga en cuenta que debe descargar el diagrama de flujo en un PICAXE para obtener la información que se va a mostrar.

Figura 3 - El programa le indica el espacio de memoria empleado.

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LOGICATOR: Entorno de Desarrollo para PIC y PICAXE COMANDOS Aprenderemos a dibujar un diagrama de flujo. Los detalles de cómo utilizar los diferentes comandos de Logicator las daremos en otras entregas. Si Ud. no desea esperar y quiiere descargar el manual completo sobre uso de Logicator, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, hacer clic en el ícono password, e ingresar la clave: “picaxelogic”. CREACIÓN

DE UNA

comienza a funcionar, es decir, es el comienzo del diagrama de flujo. Cuando el microcontrolador PIC se reinicia o se enciende, el diagrama de flujo se inicia en el orden de la puesta en marcha. Cada diagrama de flujo debe tener una orden de comienzo o puesta en marcha. El diagrama de flujo se detendrá cuando se alcance un comando de STOP. Sólo se puede utilizar un START (inicio) y un STOP (parada) en cualquier diagrama de flujo.

CÉLULA DE COMANDOS

Arrastre el comando deseado de la lista de comandos y colóquelo en una celda vacía. La mayoría de los comandos tienen su propio cuadro de diálogo para ubicarlo en la celda o célula del escritorio. Para acceder al cuadro de diálogo haga doble clic en el comando deseado y establezca los detalles que juzgue necesario. Cuando haya definido todos los detalles, haga clic en “Aceptar” para cerrar el cuadro de diálogo. COMANDOS START Y STOP Estos dos comandos no tienen información en el cuadro de diálogo. Cuando debe usar estos comandos, simplemente arrástrelos hasta la celda de su escritorio o área de trabajo donde va a dibujar el diagrama de flujo. Un comando START marca el punto en el diagrama de flujo en que el programa

Figura 4 - Se pueden colocar un comentario en el diagrama para indicar lo que hace un comando.

ASIGNACIÓN

DE UN

COMANDO

La asignación de un comando puede ser útil para darle a un comando una etiqueta que identifica lo que va a realizar dicho comando, por ejemplo, "Se enciende la lámpara". Cuando se abre una caja diálogo, para poner la “etiqueta” se muestra un texto en amarillo, por lo que sólo tiene que escribir la etiqueta y hacer clic en Aceptar. El texto de la etiqueta no afecta la operación de un comando, es sólo una “observación” que se coloca para que sea más fácil entender qué hace ese comando. COMENTARIOS

EN LOS

COMANDOS

El comando COMMENT o comentario le permite añadir notas breves explicativas a un diagrama de flujo. Aunque puede escribir hasta 34 caracteres en el cuadro de texto del cuadro de diálogo de esta celda, el número de caracteres que aparecen en realidad sobre el diagrama de flujo dependerá de factores tales como el ajuste de zoom y ajuste de la pantalla. La configuración de la pantalla por defecto muestra hasta 16 caracteres en una celda “comentarios”. Los comentarios no tienen ningún efecto sobre el funcionamiento de un diagrama de flujo. En la figura 4 podemos observar un comentario colocado sobre un diagrama de flujo.

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Artículo de Tapa Selección de un Bloque de Comandos Haga clic en la esquina superior izquierda del bloque de celdas. Mantenga presionada la tecla Control (Ctrl) y haga clic en la esquina inferior derecha del rango de celdasw, figura 5. Los comandos seleccionados serán de color azul claro. Para anular la selección de comandos, haga clic en otra parte del diagrama de flujo y dicha selección desaparecerá (ya no tendrá el color azul claro). BORRANDO

UN

COMANDO

Para borrar un comando de su diagrama de flujo, haga clic sobre él para seleccionarlo (los comandos seleccionados se ponen de un color azul claro). Luego pulse la tecla Supr para eliminar el comando seleccionado. Para eliminar un bloque de comandos, seleccione el bloque y pulse la tecla Suprimir.

Figura 5 - Cuando selecciona un comando o un grupo de ellos, se destacan con un color azul claro

nas. Cada diagrama de flujo tiene 22 columnas y 25 filas. CÓMO MOVER

UN

COMANDO

Para mover un solo comando o un bloque de comandos, selecciónelos y arrástrelos a su nueva posición.

La pantalla por defecto muestra sólo 12 columnas y 12 filas. Utilice el menú Ver -> Zoom si desea cambiar el número de celdas visibles en la pantalla.

CORTAR, COPIAR Y PEGAR Utilice las opciones de Cortar, Copiar y Pegar en el menú “Editar” para cortar o copiar comandos seleccionados o bloques de comandos y luego pegarlos en otra parte del mismo diagrama de flujo o en diagramas de flujo diferentes. Como alternativa, puede copiar el comando o los bloques de comandos dentro de un diagrama de flujo en forma más sencilla para ello, en primer lugar debe hacer la selección y después, mantenga presionada la tecla “Ctrl” mientras los arrastra a su nueva posición. Recuerde que el comando “copiar” conservará los datos existentes de la celda. ÁREA DE TRABAJO

DEL

DIAGRAMA DE FLUJO

Las células se organizan en filas y colum-

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Figura 6 - Las rutas del diagrama de flujo se pueden dibujar desde un comando

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LOGICATOR: Entorno de Desarrollo para PIC y PICAXE sólo pueden ser trazadas verticalmente u horizontalmente. Siempre dibuje la línea en la dirección del flujo, como lo indican las flechas. Si mantiene presionada la tecla “Control”, las teclas de dirección también se pueden usar para dibujar líneas. CÓMO

Figura 7 - Forma en que se dibuja la línea correspondiente a una ruta.

SE

ELIMINAN

LAS

RUTAS

Haga clic en el inicio de la ruta que desea borrar y pulse la tecla “Suprimir”. Cuando se dibuja una nueva ruta desde un comando, la ruta existente será eliminada automáticamente. Para eliminar una ruta sin eliminar el comando en el que se inicia, primero haga clic en el comando para seleccionarlo, a continuación, mantenga pulsada la tecla “Ctrl” mientras presiona la tecla “Suprimir”.

MAP (MAPA) La opción “Map” (mapa) le permite ver la totalidad de los diagramas de flujo a la vez. El cuadrado rojo marca el área que se muestra actualmente en la pantalla. RUTAS Las rutas se pueden extraer a través del centro de una célula o celda, o en cualquiera de los dos carriles entre las células, como se muestra en la figura 6. Las rutas deben estar elaboradas en la dirección que desea que el programa tome cuando se ejecuta el diagrama de flujo. CÓMO

SE

DIBUJAN LÍNEAS

Haga clic en el icono de dibujo de línea en la barra de herramientas. El puntero del ratón cambia de aspecto, presentando el aspecto de un lápiz o pluma. Haga clic con el botón derecho del ratón en el lugar donde debe comenzar la línea. Luego haga clic derecho en el punto donde debe estar el final de la línea, figura 7. Las líneas

SIMULACIÓN

DE UN

DIAGRAMA DE FLUJO

Antes de descargar un diagrama de flujo a un microcontrolador PIC, se debe comprobar que funcione como desea que lo haga. Logicator tiene una serie de características que le permiten probar el software correspondiente al diagrama de flujo. 1. EL PANEL DIGITAL Cuando un diagrama de flujo se ejecuta, el panel digital muestra el estado cambiante de las entradas y salidas, dando una idea de lo que ocurriría si el diagrama de flujo se hubiera descargado a un microcontrolador PIC. Para mostrar el panel digital, seleccione el menú: Ver -> Panel Digital. Alternativamente, haga clic en el icono de la barra de herramientas cuyo aspecto se muestra en la figura 8. 2. SIMULACIÓN

DE

ENTRADAS DIGITALES

Las teclas de función en el teclado de la computadora se utilizan para simular las entra-

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Artículo de Tapa das de los sensores digitales, cuando se está simulando el funcionamiento de un diagrama de flujo. Las teclas de función F9 a F2 permiten simular los sensores digitales conectados a las entradas 0 a 7 en un microcontrolador PIC. La Tecla F9 simula la entrada 0; la tecla F2 simula la entrada 7. Pulsar la tecla de una función es equivalente a que el sensor esté "on" (1). Cuando la tecla no está presionada, es equivalente a que el sensor esté "Off" (0). Al hacer clic en la entrada correspondiente o de salida, en el panel digital, también tendrá el mismo efecto. 3. SIMULACIÓN

DE

ENTRADAS ANALÓGICAS

El Panel Analógico permite simular el cambio de estado de los sensores analógicos, mientras que un diagrama de flujo está corriendo o en marcha. Debe identificar el sensor (A0 a A3) que se va a simular, y utilizar el control deslizante en el panel para variar la lectura simulada de 0 a 255.

Figura 8 - Detalle del panel digital en la simulación de funcionamiento de un diagrama de flujo.

menú o haga clic en el icono rojo de la barra principal (figura 11) En la medida que la ejecución del diagramas de flujo va avanzando, la operación se destaca de modo que usted puede seguir el

Para mostrar el panel analógico, seleccione el menú “Ver -> Panel Analógico”. Alternativamente, haga clic en el icono en la barra de herramientas, tal como se muestra en la figura 9. 4. MARCHA Y PARADA DIAGRAMA DE FLUJO

Figura 9 - Panel de simulación de las entradas analógicas.

DEL

Para probar el funcionamiento de un diagrama de flujo, o bien haga clic en “Sistema -> Ejecutar” del menú o haga clic en el icono de la barra verde de la pantalla principal de Logicator (figura 10). Para detener la ejecución de un diagramas de flujo, haga clic en “Sistema -> Detener” del

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Figura 10 - Se puede iniciar la simulación desde la barra del menú.

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LOGICATOR: Entorno de Desarrollo para PIC y PICAXE mientras avanza la ejecución del programa, figura 12. La ventana EEPROM muestra el valor de dicha memoria en cada una de las 16 direcciones, mientras se está ejecutando el programa, figura 13. La realización práctica con ejemplos sencillos le permitirá aprender a utilizar Logicator con total facilidad. Figura 11 - También se puede detener la simulación desde la barra del menú.

programa. Si desea reducir la velocidad a la que se ejecuta el programa, seleccione “”Opciones -> Velocidad de Ejecución” del menú, y use el cuadro de diálogo para ajustar la velocidad. 5. VENTANAS EEPROM

DE

VARIABLES

Y

MEMORIA

Si en el diagrama de flujo se utilizan variables, es útil mostrar la ventana de las Variables cuando se está simulando el diagrama de flujo. El cambio de valores de cualquiera de las variables de la A a la H que se utilizan en el diagrama de flujo se muestra en dicha ventana

Figura 12 - Ventana correspondiente a las variables, que se puede observar durante la simulación

CÓMO UTILIZAR

LA

PANTALLA DE BASIC

Logicator es capaz de convertir cualquier diagrama de flujo completo en BASIC. Basic es un lenguaje basado en texto que se utiliza en todo el mundo para todos los programa de los microcontroladores PIC.

¿POR

QUÉ

CONVERTIR A BASIC?

Los diagramas de flujo creados con Logicator son fáciles de entender y rápidos de construir.

Figura 13 - Ventana correspondiente al contenido de la EEPROM, que se puede observar durante la simulación

Los lenguajes de programación del estilo BASIC suelen ser difíciles de comprender para los usuarios de nivel avanzado y la capacidad para convertirlo en un diagrama de flujo básico ofrece una forma de aprender cómo se escriben los programas en BASIC.

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Artículo de Tapa CONVERSIÓN DE UN DIAGRAMA DE FLUJO EN LENGUAJE BASIC 1. Realice el diseño de su diagrama de flujo normal y pruebe el programa con las herramientas de simulación de diagramas de flujo que acabamos de explicar, figura 14. 2. En el menú PIC, elija “Convertir Diagrama de Flujo a BASIC”, se abrirá una ventana como la mostrada en la figura 15. Esta ventana contendrá el programa convertido a lenguaje BASIC, obtenido en base al algoritmo de conversión de Logicator. ALGUNAS ACLARACIONES

Figura 14 - A partir del diseño del diagrama de flujo correspondiente a un programa se puede obtener su equivalente en lenguaje BASIC:

Sólo los comandos que se encuentran en el diagrama de flujo serán convertidos a BASIC.

conozca y que no están disponibles en la aplicación.

El código en la ventana de conversión del diagrama de flujo se puede editar y luego reprogramar para cada tipo de PIC que se seleccione.

De esta manera, damos por concluida esta entrega. A partir de la próxima edición continuaremos explicando cómo se utiliza Logicator para la edición de programas que se pueden grabar en la memoria de un PIC y/o un PICAXE. Si Ud. no desea aguardar hasta la próxima edición, puede descargar el manual completo desde nuestra web con la clave: picaxelogic. J

Al convertir el diagrama de flujo en BASIC siempre sobrescribe los cambios realizados en código, dentro de la ventana de conversión. No es posible convertir de BASIC a un diagrama de flujo. Usted puede utilizar el mouse para seleccionar textos en la ventana de código. Haga clic derecho sobre la selección para copiar la selección en el portapapeles. El código se puede pegar donde lo desee. Al usar los comandos de BASIC en Logicator puede agregar secciones con códigos BASIC en un diagrama de flujo. Si bien esto no se podrá simular en el software Logicator, puede hacer uso de códigos BASIC que Ud.

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Figura 15 - Programa en BASIC del diagrama de flujo de la figura 14.

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ISSN: 1514-5697 Año 12 Nº 141 - 2012 Argentina: $7,90 -. Recargo Interior: $0,50

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C ÓMO D ESCARGAR

EL

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CD E XCLUSIVO

PARA

L ECTORES

DE

S ABER E LECTRÓNICA

CD: Proyectos con Microcontroladores PICAXE volumen 1

Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de C.V., el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave “CD-1174”. 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). Introducción El Club SE, la Revista Saber Electrónica y Editorial Quark, le dan la bienvenida y lo invitan a compartir este nuevo producto Multimedia. Este Producto es un complemento muy importante para todos aquellos que hayan realizado el Curso de Picaxe Nivel 1. Con este CD va a poder realizar una serie de Proyectos, que se entrenen con el Microcontrolador PICAXE, trabajaremos con la tarjeta entrenadora PICAXE 08, que le permite realizar una serie de proyectos que se graban dentro del PICAXE y así comprobar las bondades de este microcontrolador, entre otras cosas podrá armar: mascotas electrónicas, alarmas domiciliarias con varias entradas y salidas que le permitirán personificar sus proyectos, para que sean de amplia utilidad. Los PICAXE son PIC DELUXE, que tienen la memoria libre ocupada por un programa, que le permite cargar al microcontrolador sin necesidad de sacarlo del circuito donde se encuentra, a través del protocolo RS232.

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Los PICAXE pueden ser grabados por un diagrama de flujo o por basic. Los PICAXE son elementos educativos por excelencia, ya que nos permiten aprender con microcontroladores sin ninguna dificultad. Lo invitamos a explorar el CD, a elegir el diseño de su gusto y a proceder al armado del mismo. Gracias por elegirnos.

Màs Teorìa Sobre PICAXE Obstàculos de Baja Gama Central de Alarma con PICAXE Convirtiendo BASIC en Construcciòn de Bumpers Assembler Infrarrojos El Editor de Programas y Construcciòn de un BUggy Programador Construya Mascotas El Programing Editor Virtuales Introducciòn a la Construyendo Sistemas de Construcciòn de Prototipos Alarma de Minirobòtica Control de Motores con Kit Picaxe 08 PICAXE 08 Kit Picaxe 18 Control de Potencia para Kit PICAXE08 Robots Kits de Proyectos Dado Electrònico PICAXE08 El SCHMIT20T Kits Educativos PICAXE Llave Optica PCB PICAXE08 Luces de Seguridad Placa para Proyectos con Mascotas Electrònicas PICAXE08 Minirobot Picaxe08 Proyectos Completos con Mòvil para Mini Robot PICAXE Nano Robot Siguelineas Que es PICAXE PLCs Controladores Sìmbolos Proyectos con PICAXE28 Sistemas PICAXE08 Timbres y Zumabadores Robot Siguelineas Timbres y Zumabadores con PICAXE con PICAXE Uso de Leds con PICAXE Uso de Leds con PICAXE

Importante: Este CD contiene programas que deben ser activados estando conectados a Internet, para activarlos deberá tener a mano el número de holograma que se encuentra en la portada del producto. Además, con dicho número, podrá bajar información adicional. Deberá ingresar a www.webelectronica.com.a r, hacer clic en el ícono password e ingresar la clave cdproaxe1 2) Proyectos

1) Teorìa Alarma para puertas Armar Aprendiendo a Programar Aprenda a Proyectos con PICAXE 1 Aprendiendo a usar el ADC Auto Fantastico Automatismos para Lección 1 Equipos Lección 2 Automatismos para ventiLección 3 lador Lección 4 Bumper Detector de Lección 5

Saber Electrónica

3) Programas

Demo Bright Spark Demo Control Studio Demo Livewire Demo PCB Wizard Programing Editor smrtcard techcad

Info - Proy Picaxe

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INFORME ESPECIAL Constantemente recibimos material de estudiantes, profesores y amantes de la electrónica en general con el que solemos “nutrir” el Newsletter del Club Saber Electrónica y las páginas de nuestra querida revista, a su vez, en Internet existe mucha información valiosa que muchas veces adoptamos para la redacción de nuestros artículos. Como en esta edición publicamos un manual sobre las características de los PICAXE y comenzamos a explicar las bondades del programa Logicator, creemos oportuno mencionar que en Internet hay siitos como www.electronicasimple.com, www.electroescuelavirtual.es.tl, www.tecnologiafacil.net, www.electronicaestudio.com, www.electronica.forosactivos.com, entre otros, que el lector puede visitar si está buscando proyectos e información útil sobre el tema. En esta nota brindamos algunos temas que puede profundizar en los sitios sugeridos. Coordinación: Ing. Horacio D. Vallejo

PROYECTOS PRÁCTICOS PICAXE I2C EN LOS µP PICAXE ¿QUÉ ES Y PARA QUE ME SIRVE? El bus I2C, un estándar que facilita la comunicación entre microcontroladores, memorias y otros dispositivos con cierto nivel de "inteligencia", sólo requiere de dos líneas de señal y un común o masa. Fue diseñado a este efecto por Philips y permite el intercambio de información entre muchos dispositivos a una velocidad aceptable, de unos 100 kbits por segundo, aunque hay casos especiales en los que el reloj llega hasta los 3,4MHz. La metodología de comunicación de datos del

CON

bus I2C es en serie y sincrónica. Una de las señales del bus marca el tiempo (pulsos de reloj) y la otra se utiliza para intercambiar datos. Descripción de las señales En la figura 1 podemos apreciar la comunicación con un PICAXE mediante I2C, en la que se destacan las siguientes señales: o SCL (System Clock) es la línea de los pulsos de reloj que sincronizan el sistema. o SDA (System Data) es la línea por la que se mueven los datos entre los dispositivos. o GND (Masa) común de la interconexión entre

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todos los dispositivos "enganchados" al bus. Las líneas SDA y SCL son del tipo drenaje abierto, es decir, un estado similar al de colector abierto, pero asociadas a un transistor de efecto de campo (o FET). Se deben polarizar en estado alto (conectando a la alimentación por medio de resistores "pull-up") lo que define una estructura de bus que permite conectar en paralelo múltiples entradas y salidas, figura 2. Los dispositivos conectados al bus I_C Figura 1 - Se puede comunicar a un PICAXE por medio de un bus I2C. tienen una dirección única para cada uno. También pueden ser maestros o esclavos. El dispositivo maestro inicia la transferencia de datos y además genera la señal de reloj, pero no es necesario que el maestro sea siempre el mismo dispositivo, esta característica se la pueden ir pasando los dispositivos que tengan esa capacidad. Esta característica hace que Figura 2 - La ventaja de usar I2C es que se pueden colocar cuantos disposial bus I2C se le denomine bus multimaestivos se deseen sobre el bus. tro. Se pueden conectar muchos dispositivos esclaEl dispositivo maestro suele ser el microcontrolavos solamente usando 2 pines del microcontrolador y los demás dispositivos conectados después dor, lo cual es muy eficiente. de este son los esclavos, por lo general se pueden El diseño del bus es muy simple, simplemente conectar entre 1y 10 dispositivos esclavos, y lo inteusa 2 líneas y 2 resistencias. resante es que cada esclavo tiene una única dirección (llamada slave adress) por lo tanto con dicha dirección se puede reconocer que dispositivo se esta manejando. En teoría hay un poco más de 112 diferentes direcciones disponibles.

Ventajas de I2C Muchos de los semiconductores manufacturados son de bajo costo y tiene la compatibilidad del bus I2C, por ejemplo, memorias EEPROMs, Relojes de Tiempo real, ADCs, DACs, Controladores de motores PWM, potenciómetros digitales, sensores digitales de temperatura, etc. Muchos de estos circuitos integrados son de 8 pines, lo que hace más pequeño el circuito en donde están funcionando.

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Desventajas del I2C El protocolo de comunicaciones del bus I2C no es muy simple pero con la ayuda del Programing Editor, no es difícil programar los PICAXE. Cada circuito integrado esclavo tiene parámetros únicos, como por ejemplo su dirección (slave adress), por lo tanto, es preciso tener la hoja de datos a la mano, aunque si va a usar un dispositivo esclavo tiene que saber qué es y para qué le servirá. En Resumen: Las líneas SDA y SCL transportan información entre los dispositivos conectados al bus.

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El Master es el dispositivo que inicia la transferencia en el bus y genera la señal de Clock. El Slave (esclavo) es el dispositivo direccionado. Las líneas SDA (serial Data) y SCL (serial Clock) son bidireccionales, conectadas al positivo de la alimentación a través de las resistencias de pull-up. Cuando el bus está libre, ambas líneas están en nivel alto. La transmisión bidireccional serie (8-bits) de datos puede realizarse a 100 kbits/s en el modo estándar o 400 kbits/s en el modo rápido.

NOTA: Esta tema está desarrollado con mayor amplitud en www.electronicasimple.com Figura 3 - Bomba de agua automatizada con PICAXE.

Cada dispositivo es reconocido por su código (dirección) y puede operar como transmisor o receptor de datos. Cada dispositivo puede ser considerado como Master o Slave.

CONTROLADOR DE BOMBA CON PICAXE 08M

DE

AGUA

El autor de este proyecto tiene un tanque de 5000 litros de agua al lado del taller (figura 3) que

Figura 4 - Circuito del automático para bomba de agua.

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recoge el agua de lluvia desde el techo del taller. 5000 litros de agua es suficiente para abastecerse durante 3 semanas. Para bombear agua desde el tanque principal a la cabecera del tanque, se utiliza una combinación de viento, impulsada por la bomba, y una

bomba eléctrica 12V. El molino de viento de las bombas impulsa unos 100 litros por día. La bomba eléctrica de 12V se abastece de pilas cargadas por un molino de viento y usa un interruptor de flotador en el depósito de cabecera para encender y apagar la bomba, según sea

low 2 low 1 b3=0

;Turn off MOSFET ;Turn off LED ;Used to keep track how long pump on.

readadc 4, b1 b2=pin3 if b150 then pumpontolong sleep 1 if b2=0 then pumpon if b2=1 then pumpoff goto main pumpon:

;Read in the battery voltage

main:

;Battery voltage too low ;Pump on too long ;Have a little snooze. ;Float low ;Float ok

high 2 high 1 sleep 12 b3=b3+1

;Turn on Pump ;Turn on LED ;Pump on for 20 seconds ;Increment Pump Timer

low 1 low 2 b3=0

;Turn off pump ;Turn off LED ;Reset pump on tracker

low 1 high 2 pause 500 low 2 sleep 1

;Turn off pump ;Flash LED once

low 1 for b4=1 to 200

;Turn off pump ;20 minute loop, give or take high 2 ;Flash LED twice pause 500 low 2 pause 500 high 2 pause 500 low 2 sleep 1

goto main pumpoff:

goto main: pumpontolong:

goto pumpontolong battlow:

next readadc 4, b1 if b1>90 then main

goto battlow

;Read battery voltage ;Adjust this variable to set batt on voltage

Tabla 1 - Programa de la bomba de agua automática.

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Proyectos Prácticos con PICAXE

bomba durante otros 60 segundos, y luego la apaga. 3. Si la bomba está funcionando durante más de 30 minutos, la bomba es desactivada y el LED se enciende cada 2 segundos. Esto significa que ha tomado demasiado tiempo para recargar el tanque, por lo que debe haber algo mal, es decir, o bien hay fugas, o bien está atascado el flotador o existe algún otro problema. 4. Si la bomba está encendida y el voltaje de la batería cae por debajo de 11V, la bomba se apaga y el LED se encenderá 2 veces seguidas cada dos segundos y queda en período de espera durante 20 minutos. Después de 20 minutos, comprueba el voltaje de la batería nuevamente y si se recuperó lo suficiente, comienza a funcionar la bomba. El transistor MOSFET puede controlar bombas de hasta 10A por medio de un relé que no se dibuja en el circuito. El código fuente del PICAXE se muestra en la tabla 1.

Figura 5 - Vista de la placa terminada del automático para bomba de agua.

necesario. El interruptor se enciende cuando el agua desciende por debajo de 1/3 de su capacidad y se apaga al llegar a 3/4 del total. Originalmente el autor usó el interruptor de flotador para operar un relé de la bomba de agua eléctrica, pero esto resultó un poco errático. Por lo tanto diseñó un pequeño controlador para la bomba. Es un circuito bastante simple basado en un chip PICAXE, tal como se observa en la figura 4. Hay 3 conectores: entrada 12V DC (batería), interruptor de flotador y bomba o relé. En la figura 5 se puede observar una imagen de la placa terminada. El funcionamiento del circuito es el siguiente: 1. En caso de nivel de agua bajo en el depósito se enciende la bomba durante 30 segundos y comprueba el nivel del agua. El funcionamiento sigue, comprobando el nivel cada 30 segundos. 2. Si el tanque se llena, mantiene en marcha la

NOTA: Esta tema está desarrollado con mayor amplitud en www.thebackshed.com SISTEMAS

DE TRANSMISIÓN POR

RF

CON

PICAXE

En el mundo de la electrónica llega el momento en el cual, necesitamos conectarnos con algún sistema para enviar o recibir datos, pero sin cables ni infrarrojos, ¿Cómo se puede realizar esto? Con la ayuda de unos módulos se puede realizar de una manera fácil y sencilla, sin tener que armar circuitos de gran complicación, necesitaremos 2 PICAXE, modulo transmisor, modo receptor y el código para cada PICAXE, tratare de explicárselos lo mejor posible, además utilizaremos un código para nada complicado. Las aplicaciones pueden ser las siguientes: * Sistema de seguridad de Autos por ejemplo para activar/desactivar la alarma. * Para control remoto de cerraduras.

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* Control de puertas de Garage. * Seguridad para Casa. * Para algún sistema de automatización.

Módulos de RF para Microcontroladores El funcionamiento de los módulos, en palabras sencillas es el siguiente, lo que el transmisor “ve” en su pin de datos es lo que envía y el receptor recibe en su pin de datos. Estos módulos tiene una velocidad de transmisión de datos máxima de 4800bps. Modulan en ASK, de tal manera que pueden transmitir valores lógicos 1 y 0. La modulación ASK es similar a la modulación AM de la radio comercial de la banda de AM. En la modulación ASK un 0 lógico se representa con la ausencia de la señal portadora y un 1 lógico con la presencia de esta. Los módulos de radio que se utilizan en este proyecto tienen un alcance de 100 metros si tienen una adecuada instalación de las antenas. La modulación ASK, al igual que la modulación AM, es supremamente propensa a las interferencias y al ruido. Por esta razón es importante implementar dentro de la programación del microcontrolador una rutina que permita detectar cuando un dato ha llegado con errores para que sea descartado, ya que los módulos de radio no incluyen ningún método de software ni hardware para la detección de estos errores. Los módulos de radio tienen la capacidad de transmitir a una velocidad de 9600 bits por segundo y de recibir a una velocidad de 4800 bits por segundo pero estos son los casos extremos de los módulos. Para establecer una comunicación más confiable, trabajaremos a una velocidad de 2400 bits por segundo. Utilizaremos módulos de la empresa Holy Stone Enterprise, un transmisor MO-SAWR-A y un receptor MO-RX3400 que trabajan con una señal portadora de 315MHz. Descripción del Transmisor El transmisor se basa en un resonador SAW que acepta entradas digitales y puede operar a partir

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de 2 a 12 volt. La potencia de transmisión será mayor si la tensión es mayor, éste es un modulo transmisor ASK con un rendimiento de hasta 8mW en función de la tensión de alimentación. Los datos se transmiten en forma serial. En la figura 6 podeFigura 6 - Módulo Tx de RF. mos ver una imagen de este módulo y en la figura 7 una descripción de sus terminales y en la figura 8 un diagrama de

Figura 7 - Terminales de un módulo TX de RF.

Figura 8 - Conexión de un TX de RF con un PICAXE

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de un receptor de arquitectura de conversión simple, superheterodino, e incorpora una entrada PLL (phase-locked loop) generando un oscilador local de precisión. Además de emplearse con modulaciones ASK se puede utilizar para señales con modulación OOK / HCS / PWM y demodular dichas señales en una señal digital. Posee las siguientes características:

Figura 9 - Módulo RX de RF.

uso general, en que podemos destacar lo siguiente: Largo de la antena: 23cm para 315MHz y 17cm para 434MHz. Alcance: 100m para 315MHz y 150m para 415MHz.

Consumo bajo ON-Chip VCO con PLL integrado usando un cristal oscilador de referencia. Rango de operación de temperatura -20ºC hasta aprox. +85ºC Voltaje de operacion: 5volt. La identificación de los pines del módulo receptor se puede observar en la figura 10 y el diagrama de uso general podemos verlo en la figura 11. Usando los Módulos de RF con PICAXE

Descripción del Receptor: En la fiogura 9 se puede ver una imagen del receptor sugerido para nuestro proyecto, se trata

Después de describir los módulos de RF es hora de ver cómo los hacemos “funcionar” con micro-

Figura 10 - Terminales de un módulo RX de RF.

Figura 11 - Conexión de un RX de RF con PICAXE.

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controladores PICAXE. Tanto para el transmisor como para el receptor usaremos un circuito de descarga, fuente de alimentación por separado y un Led indicador. Para el transmisor (Tx) también usaremos un PICAXE y el módulo transmisor MO-SAWR-A. Para el receptor (Rx)se emplea un PICAXE y el módulo receptor MO-RX3400. En cuanto a la programación, comenzaremos con un programa sencillo, el transmisor se encargará de enviar los números del 1 al 20 y el receptor los mostrará en pantalla por medio del comando sertxd. El programa a ingresar en el PICAXE del transmisor es el siguiente: tx: ;++++ INICIALIZA EL SISTEMA ++++ high 0 b0=0 wait 3 low 0 pause 300 ;++++ ENVIO DE DATOS ++++ do until b0=11 pulsout 7,300 pause 20 serout 7,N2400,(85,85,85,85,"ABC8",b0) sertxd(#b0, " ") wait 2 inc b0 loop goto tx Este programa podemos escribirlo en el escritorio de BASIC del Programing Editor para poder descargarlo en el PICAXE. Los comandos esenciales en este programa son sertxd, serin y serout. No hay que tomarlos a la ligera: SERTXD: Muestra los datos en serie mediante el pin de programación serout del PICAXE, dicho pin es el del circuito de descarga y despliega en pantalla (para poder verlo en pantalla debe dar clic

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en PICAXE>terminal). Debe operar con 4800 baudios (4MHz), 8 datos sin paridad, 1 parada.

SEROUT: Este comando es usado para transmitir de forma serial desde un pin de salida del microcontrolador. Para más información puede consultar el manual de Comandos Básicos de PICAXE. Cuando lo usamos para transmitir información de forma inalámbrica hay que tomar en cuenta lo siguiente: como podrán haber visto en el código del transmisor, la línea de código serout contiene: 7,N2400,(85,85,85,85,"ABC8",b0) donde: 7 es el pin de salida de nuestro PICAXE (se ha empleado un PICAXE 40X) N2400 es la velocidad más confiable para poder realizar la comunicación y, según nuestro manual, N es una salida invertida (TTL). 85,85,85,85 es una cadena de valores enviados los cuales van antes de los datos que nos interesan, así que no hay problema si se pierden en el camino. Aclaremos que el número 85 corresponde al binario: 01010101 "ABC8" es un tipo de encriptación, es decir, el receptor deberá recibir el dato ABC8 y si lo recibe completo mostrará el dato que nos interesa que es b0. Si no recibe la secuencia ABC8 ya sea porque hay mucho ruido, señales de teléfono o de radio, entonces de esa manera podemos colocarle una especie de "contraseña", si la contraseña no es correcta pues no pasa al siguiente dato hasta que la contraseña sea la correcta. b0 es nuestro dato, el valor o letra o mensaje que enviamos por nuestro transmisor. SERIN: Este comando es usado para recibir datos de forma serial por medio de un pin de entrada del microcontrolador. La instrucción serin 0,N2400,("ABC8"),b0 donde; 0 es la pata de entrada donde se reciben los datos. Se deberá recibir "ABC8" antes de nuestro dato b0 el cual no se mostrara hasta que nuestra "contraseña", ABC8, sea recibida.

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En la figura 12 se reproduce el diagrama usado para el transmisor y en la figura 13 el diagrama del receptor. La resistencia del trasmisor puede ser entre 330 ohm y 1kΩ El programa sugerido es para que realice una práctica que le permita saber y entender cómo funcionan estos módulos. Dependiendo del uso se debe mejorar dicho programa de manera que los datos se reciban completamente. NOTA: Esta tema está desarrollado con mayor amplitud en www.electronica.forosactivos. com

Figura 12 - Transmisor del control remoto por RF con PICAXE.

Figura 13 - Receptor del control remoto por RF con PICAXE.

MEDICIÓN DE TEMPERATURA CON PICAXE DS18B20: Termómetro Digital Programable El DS18B20 de Dallas/Maxim, figura 14, es un termómetro digital de 9 a 12 bits que se conecta a través de un bus de una línea, mide la temperatura en grados Celsius y tiene una operación de temperatura que va del rango de -55ºC a +125ºC. Tiene una precisión de ±0.5°C en el rango de -10°C a +85°C y dispone de un identificador único de 64 bits, lo que permite que puedan coexistir varios sensores en un único bus de un hilo (1-wire). El bus 1-wire puede ser de hasta 100 metros de largo por lo que la colocación de los

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sensores respecto del módulo no debería ser un problema, además no requiere de elementos externos. El DS18B20 es un integrado con forma de transistor, tiene tres pines de los cuales dos sirven de alimentación (GND y Vdd) y el otro (DQ) es el que se conecta al bus. Este sensor puede funcionar también sin alimentación, con lo que se conoce como alimentación parásita. En este modo de funcionamiento la alimentación la obtiene directamente de la línea DQ por lo que solo se necesitan dos cables (DQ y GND). Para mostrar cómo podemos medir temperatura, iniciaremos con un programa básico que lee la temperatura que sensa el DS18B20. Si la tem-

peratura es menor a los 26ºC se enciende un Led y si sobrepasa los 25ºC se enciende el segundo Led. Supongamos usar el PIN 1 para sensar la temperatura, el PIN 0 como salida para el Led 1 y el PIN 2 como Figura 14 - El sensor de temsalida para el LED2. En peratura DS18B20. la figura 15 se tiene una imagen del circuito construido en protoboard. El código a utilizar para realizar una práctica se muestra en la tabla 2:

;Realizado por OptimusTronic ;para http://solopicaxe.blogspot.com y http://solopicaxe.tk ;Programa que lee la temperatura del ds18b20 si es menor a los 26ºC enciende el led 1 y se es ;mayor a los 25ºC enciende el segundo led. inicio:

pause 20 readtemp 1,b1 sertxd ("la temperatura actual es: ",#b1,13,10) if b125 then led2 goto inicio led1:

;una pausa mientras el ds18b20 hace la lectura ;lee la temperatura por el pin0 y lo almacena en b1 ;despliega el valor de la temperatura ;compara si es menor a los 26ºC si es asî se va a led1 ;compara si es mayor a los 25ºC si es asi se va a led2

;enciende el led1

high 0 pause 400 low 0 pause 300 goto inicio led2:

high 2 pause 400 low 2 pause 300 goto inicio

;enciende el led2

Tabla 2 - Programa para medir temperaturas entre dos valores determinados.

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Se usan Leds indicadores de Nivel BAJO, Nivel MEDIO, Nivel ALTO y DESACTIVACION DEL SISTEMA (que son el encendido de los 3 Leds). Como indicativo de que el PICAXE está alimentado hay un cuarto LED que lo indica. Es decir que en nuestro programa deberemos declarar las variables que permitan el manejo de estos Leds. La declaración de variables se muestra en la tabla 3, donde:

Figura 15 - Práctica de medición de temperatura con PICAXE.

MEDICIÓN

EN UN

RANGO

DE TEMPERATURAS

En base al DS18B20 y a los conceptos recién vistos vamos a construir un circuito que, por medio de un potenciómetro, permite colocar una temperatura de referencia. Es decir, supongamos que queremos medir la temperatura de un motor que de lunes a viernes se usa 20 horas seguidas, pero de sábado a domingo funciona unas 10 horas, entonces necesitamos medir la temperatura de manera que hayan intervalos de descanso para el motor, por ejemplo, supongamos que entre semana tiene una temperatura de unos 40ºC, debido al trabajo y una vez que sobrepase este valor se apaga o se activa un sistema de enfriamiento, y los fines de semana tiene una temperatura de unos 30ºC entonces de alguna manera tendríamos que reprogramar nuestro PICAXE o tener algún push-boton para activar esta nueva temperatura de trabajo. Sin embargo, las temperaturas mencionadas pueden variar según determinadas circunstancias de modo que con un potenciómetro podemos elegir un rango de temperatura para determinar nuestra temperatura BASE de trabajo o de referencia. El DS18B20 se usa como un sensor de temperatura, de manera que si se pasa de la temperatura base (si hay un sobrecalentamiento) debe desactivar el motor. La figura 16 muestra el circuito sugerido para esta práctica.

newtemp es la temperatura BASE seleccionada con el potenciómetro. tempnominal es la temperatura realizada por la conversión matemática para que este en el rango de 30ºC - 50ªC. tempactual es la temperatura medida del DS18B20. inferior es la temperatura 2ºC inferior a la tempactual. superior es la temperatura 2ºC superior a la tempactual. conversion es parte del calculo realizado para hallar la tempnominal.

Tabla 3 - Declaración de variables del programa del termómetro.

Continuando con la explicación del programa, en la tabla 4 podemos observar cómo se toma la decisión sobre la temperatura fijada por el potenciómetro. Lo más importante de esta parte es la conversión, pero ¿para qué nos sirve?, primero recordemos que un sensor analógico provee una señal que consiste en una tensión variable. Esta tensión puede ser representada con un número del 0 al 255 y puede significar, por ejemplo, que se

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Tabla 4 - Rutina para toma de decisiones sobre la temperatura sensada.

encienda algún dispositivo si este valor es igual a 0 ADC 1 de un PICAXE 40X1) dentro de una variable o apagarlo cuando el potenciómetro se mueva al (b1) Fijamos el rango de temperatura de nuestro máximo (=255). termómetro entre 30 ºC y 50ºC, figura 16. El potenciómetro es un dispositivo electromecáLos valores analógicos a ingresar al PICAXE nico que consta de una resistencia de valor fijo según la posición del potenciómetro van de 0 a sobre la que se desplaza un contacto deslizante, el cursor, que la divide eléctricamente. Girando el dial o ajustando el potenciómetro, cambiamos el valor de la resistencia variable. Esto produce oscilaciones dentro del rango de 0V a 5V, que son capturados por la entrada analógica. El comando que se usará para interpretar el valor analógico ingresado es el READADC; que lee la señal de un canal analógico (en este caso Figura 16 - Circuito del termómetro con PICAXE.

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Tabla 5 - Rutina de lectura y comparación de valores

255 por lo tanto, tenemos que hacer una CONVERSION. Se puede hacer con condiciones usando la sentencia IF...THEN, lo cual no es conveniente ni eficiente, por eso usaremos una ecuación matemática. Entre 30ºC y 50ºC hay 20 unidades o grados. Para tomar decisiones se usa una rutina como la mostrada en la tabla 5 donde se hacen las comparaciones de acuerdo a lo siguiente: si la temperatura actual es menor a inferior el nivel es BAJO. si la temperatura actual esta entre inferior y temperatura nominal, el nivel es MEDIO. si la temperatura actual esta entre temperatura nominal y temperatura superior, el nivel es ALTO. si la temperatura actual es mayor a superior, el sistema se DESACTIVA. A continuación mostramos el código completo que puede escribir en el escritorio BASIC del Programing Editor para después poder descargarlo sobre el PICAXE. ******************************************************************** 'Programa de Temperatura Version 2 'Con el potenciómetro se selecciona la temperatura base a utilizar 'para la lectura de la temperatura se usa el DS18B20 'realizado por OptimusTronic de http://solopicaxe.blogspot.com. 'declarando las variables para un mejor entendimiento symbol newtemp = b1 symbol tempnominal = b2 symbol tempactual = b3 symbol inferior = b4 symbol superior = b5 symbol conversion = b6

potenciometro: low 0 low 1 low 2 high 3 pause 20 'leyendo temperatura ds18b20 readtemp 1,tempactual 'desplegando temperatura actual sertxd("temperatura actual:",#b3,13,10) 'leyendo POTENCIOMETRO por la entrada ADC 1 readadc 1,newtemp pause 20 conversion = newtemp/13 tempnominal= conversion + 30 sertxd("temperatura POTENCIOMETRO:",#b2,13,10) pause 200 let inferior=b2-2 let superior=b2+2 goto lectura

'HACIENDO 'CONVERSION

lectura: if tempactual>=inferior and tempactualtempnominal and tempactualsuperior then apagado if tempactual=inferior and tempactualtempnominal and tempactualtempnominal then apagado goto uinferior

potenciómetro2: 'leyendo temp. ds18b20 readtemp 1,tempactual pause 20 sertxd("temperatura actual:",#b3,13,10) 'desplegando readadc 1,newtemp 'leyendo POTENCIOMETRO pause 20 conversion = newtemp/13 'HACIENDO tempnominal= conversion + 30 'CONVERSION sertxd("temperatura POTENCIOMETRO:",#b2,13,10) 'desplegando pause 200 let inferior=b2-2 let superior=b2+2 return ****************************************************************** De más está decir que si visita los sitios comentados en este artículo podrá encontrar más proyectos prácticos con PICAXE. J

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M O N TA J E La mayoría de los circuitos de potencia para auto requerían de una fuente elevadora de tensión puesto que estos equipos necesitaban mas de 40 volt. Este circuito rompe con esa tradición haciendo posible fabricar un amplificador de audio de buena calidad para el coche con solo un circuito integrado por canal de audio. De esta forma para hacer una unidad estéreo bastará con dos integrados y para hacerla cuadrafónica habrá que usar cuatro.

C

AMPLIFICADOR DE 55W PARA EL AUTOMÓVIL

omo se ve en la figura 1, el chip tiene todo requiere capacitores de bloqueo de DC así como lo necesario en su cápsula por lo que solo conjuntos RL típicos en estos proyectos. queda colocar los capacitores y resistores Es posible agregar una función de MUTE la cual de filtrado y control. Ya que el sistema es del tipo omitimos en el diagrama para simplificarlo al puente los dos terminales de parlante son amplificados, por lo que no se debe colocar ninguno de ellos a masa. De todas formas el circuito está protegido contra costos en la salida, además de una larga lista de otras protecciones. Está configurado en clase H. Para mas información acerca de este chip conectarse con la página de Philips Electronics. Figura 1 - Amplificador de 55W alimentado con 12V. La salida de audio no

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Montaje

máximo. De querer hacerlo hay que colocar un resistor de 1kΩ entre masa y el terminal 4, dejando los componentes que están tal cual. Así el circuito entra en estado mudo. Quitando dicho resistor el circuito vuelve a operar normalmente. Consultar la hoja de especificaciones para mas información al respecto. Como en todos estos proyectos los disipadores de calor son extremadamente críticos. Una disipación deficiente hará que el circuito se recaliente y esto causará que el sistema se apague. No se va a arruinar porque el chip incluye protección térmica interna, pero se apagará haciendo que deje de amplificar. Un disipador y ventilador de microprocesadores Slot-1 ó Slot-A (como el AMD K7 ó el Intel Pentium III) es adecuado, siempre que se le dé marcha al motor del ventilador. En el caso de utilizar este tipo de refrigeración forzada es importante diseñar un buen canal de aire puesto que de nada sirve el ventilador si no tiene entrada y salida de aire fresco. Otra forma de conseguir buenos disipadores es haciendo que los laterales del gabinete sean los mismos disipadores. En este caso el tamaño será adecuado y, además, estarán al exterior logrando recibir aire fresco permanentemente. Cabe destacar que este amplificador requiere 10A en máxima potencia por lo que los cables de alimentación deben ser de adecuada sección. Caso contrario se podrían cortar causando cortocircuitos en el circuito eléctrico del vehículo. Si va a montar cuatro de estos módulos tenga en cuenta lo siguiente: Un vehículo mediano dispone de una batería 63A. Este circuito multiplicado por cuatro consume A. Hay que hacer una simple división para determinar que es capaz de descargar la batería del auto en tan solo dos horas de uso a máxima potencia. Por ello tendrá que tener cuidados especiales como ver en donde se conecta la unidad. Otro factor importante es el sistema de encendido e inyección de combustible. Estos circuitos suelen ser algo sensibles a las caídas de tensión por lo que este amplificador puede perjudicar su

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funcionamiento. Una alternativa (muy común en estos casos) es colocar una segunda batería alojada en el baúl del vehículo, la cual se carga a través de un diodo desde el regulador de tensión del alternador. No conecte el cable de alimentación del amplificador a la llave de encendido del vehículo directamente. La forma de conectarlo requiere un relé. Un punto importante de la instalación es la señal de entrada. Si el equipo de audio que tiene instalado en el coche no dispone de salida de línea deberá hacer una adaptación de impedancia y una reducción de potencia para poder conectar las salidas de parlantes a las entradas de audio del amplificador. Una buena forma es comprar un ecualizador pasivo los cuales modifican el tono de cada banda a ecualizar "atenuando" las otras. Es importante que ese ecualizador no tenga salida amplificada, porque estaríamos en el punto de largada nuevamente. Aunque hoy día la mayoría de los equipos de CD para auto disponen de salida sin amplificar. Otra forma muy común es colocar transformadores de salida de audio con el bobinado de 8 ohm conectado a la salida del estéreo y el bobinado de 2000 ohm conectado a la entrada del amplificador. En este caso es aconsejable dotar al amplificador de un potenciómetro para ajustar el "tope" de entrada y prevenir sobre excitación. Dado que el chip dispone de un circuito de protección contra cortos que desconecta la salida cuando la impedancia de la carga cae por debajo de 0.5 ohm, colocar parlantes de 2 ohm (o 2 de 4 ohms en paralelo) haría que la potencia lograda suba a 75W, pero también subirá la distorsión a casi el 10%. Esto no es aceptable para sonido musical, pero para propaganda o publicidad en la vía pública es idóneo. Como es lógico también subirá la demanda de corriente. Para obtener el circuito impreso y más información sobre este amplificador, visite la página de Internet: http://www.pablin.com.ar/electron/circuito/auto/amp55/index.htm J

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PICAXE & LOGICATOR RABAJANDO CON CON MICROCONTROLADORES ICROCONTROLADORES TTRABAJANDO

PICAXE

UÉ SON SON Y YC ÓMO SE SE USAN SAN QUÉ CÓMO Q NTORNO DE DE T RABAJO QUE QUE IINCLUYE NCLUYE A A PIC ENTORNO TRABAJO PICSS E

Los microcontroladores PICAXE, mas que ser considerados como una serie de circuitos integrados fáciles de programar, constituyen la integración de todo un sistema en el cual están involucrados, a parte de los dispositivos electrónicos (los propios microcontrola dores PICAXE), el software para programarlos (entorno de programación Programming Editor y aplicación Logicator). La ventaja que se tiene al utilizar los microcontroladores del sistema PICAXE es que, aun sin tener conocimientos, se puede aprender de una manera muy fácil, ya que utiliza un lenguaje BASIC muy sencillo, además de contar también con la posibilidad de progra marlos con diagramas de flujo. En este manual explicaremos qué son los PICAXE, cómo podemos realizar fácilmente diseños de sistemas que los contengan, qué tipos de PICAXE podemos encontrar, cómo se usa el entorno de programación y en qué consiste el utilitario Logicator, con el que también podremos realizar programas para PICs de Microchip.

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Entorno de Trabajo para Microcontroladores INTRODUCCIÓN

Un PIC es un microcontrolador que precisa un entorno de desarrollo (el MPLAB) para editar programas, simularlos, convertir el programa en un archivo hexadecimal y realizar la simulación que verifique que está todo bien. Luego, se precisa un cargador para “descargar” el programa en la memoria del PIC, y por último se debe quitar el PIC del cargador y colocarlo en el circuito donde va a funcionar. Un PICAXE “no precisa nada de todo eso...” es un PIC al que se le ha grabado un programa interno (firmware) para que pueda ser “cargado” en la misma placa donde va a funcionar por medio de un software gratuito y en el que los programas pueden escribirse en BASIC o en diagrama de flujo. Desde que el primer microprocesador vio la luz del mundo (el 4004), y cuya única y principal operación era una suma de 1 bit, se comenzó con una carrera tecnológica que lejos de ver el fin, día a día va logrando cosas inimaginables, tal es el caso de los microcontroladores que vendrían a ser el ejemplo resumido y en miniatura, de una computadora personal (PC).

ADC, DAC, Comunicación en paralelo, USAR, etc. Un microcontrolador, desde el punto de vista de operación, puede considerarse como si fuera una PC, ya que cuenta con el conjunto básico de implementos que necesita para realizar sus funciones, esto es, m i c r o p r o c e s a d o r, disco duro, memoria RAM, etc. Clásicamente, cuando programamos un microcontrolador, de forma implícita se tiene que desarrollar un programa que trabaja a manera del BIOS de una PC, ya que lo primero que debemos tomar en cuenta es la configuración de sus puertos, ya sea como de entrada o de salida, configurar sus demás herramientas como pueden ser los temporizadores, los ACD, etc. Han aparecido en el mercado, sistemas de desarrollo que permiten la programación del microcontrolador de una manera relativamente fácil, en la cual se puede emular el proceso que nos interesa desarrollar. Para la mayoría de estos sistemas de desarrollo, una vez que se tiene terminada la aplicación, el paso siguiente es armar el prototipo e insertar el microcontrolador debidamente programado. En la figura 2 se

Un microcontrolador del sistema PICAXE puede ser de 8, 18, 28 o 40 terminales o más (figura 1), internamente dentro de su encapsulado, posee como equipamiento mínimo un microprocesador, memoria RAM, y distintas versiones de memoria ROM. Los microcontroladores más avanzados, aparte de lo mencionado anteriormente, también llegan a poseer temporizadores

FIGURA 1 - UN PICAXE ES UN PIC DE MICROCHIP AL QUE SE LE AGREGÓ UN FIRMWARE PARA FACILITAR

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SU PROGRAMACIÓN

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PICAXE & LOGICATOR do PICAXE, que de por sí, quien ha utilizado estos microcontroladores, puede constatar lo sencillo que resulta su programación, el sistema de desarrollo PICAXE hace las cosas todavía más sencillas para el programador.

FIGURA 2 - LA EMPRESA EDUCATION REVOLUTION FACILITA HERRAMIENTAS PARA APRENDER A TRABAJAR CON LOS MICROCONTROLADORES PICAXE

puede observar un kit de desarrollo para trabajar con microcontroladores, en este caso con el sistema PICAXE. Tenga en cuenta que no es preciso que compre programa alguno para empezar a trabajar, dado que lo puede bajar gratis de Internet, además, Ud. puede armar el cable de conexión a la PC y la placa de circuito impreso del dispositivo que desee. Hace apenas un tiempo, se ha lanzado al mercado el sistema de desarrollo para programar microcontroladores PIC llama-

FIGURA 3 - UNA DE LAS VENTAJAS DEL PICAXE ES QUE LA PLACA EN QUE SE USA PUEDE TENER UN CONECTOR PARA PODER PROGRAMARLO SIN SACARLO DE SU ZÓCALO.

El sistema de desarrollo PICAXE hace las cosas todavía más sencillas para el programador, ya que cuenta con dos opciones de diseñar una aplicación: una por medio de diagramas de flujo y otra por medio de “BASIC”, y aunque esto no es ninguna novedad, (ya que estas herramientas existían con anterioridad), lo ventajoso del PICAXE radica en el hecho de que se trata de un microcontrolador PIC que, en un segmento de memoria ROM interna le ha sido grabado desde su fabricación, un firmware a manera de BIOS que simplifica la forma de programarlo. Al igual que en todos los sistemas de desarrollo, existen ya predefinidas toda una serie de tarjetas de prácticas sobre las cuales podemos emular las aplicaciones que hemos diseñado, pero gracias al firmware que poseen los microcontroladores PICAXE “se puede armar la aplicación completa incluyendo al microcontrolador”, y sobre la aplicación programarlo sin necesidad del sistema de desarrollo, ni del circuito programador de microcontroladores (vea la figura 3). De hecho, el sistema PICAXE hace más accesible la programación de microcontroladores a todas aquellas personas que tan sólo cumplan con el único e indispensable requisito que es el de querer aprender. Vea en la figura 4 una “pantalla” de la aplicación que nos permitirá realizar el programa que vamos a cargar adentro del PIC.

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Entorno de Trabajo para Microcontroladores Aquí no vamos a mencionar las ventajas y desventajas del sistema PICAXE con respecto a otros, lo único que podemos agregar es que se trata de otra manera de programar microcontroladores PIC, empleando diagramas de flujo y/o lenguaje BASIC (figura 5), con los cuales, ya sea de manera consciente o totalmente implícita, recurrimos a ellos para elaborar un programa.

FIGURA 4 - LA APLICACIÓN PROGRAMING EDITOR PERMITE CONSPICAXE EN DIAGRAMAS DE FLUJO. HOY, LA EMPRESA EDUCATION REVOLUTION OFRECE EL PROGRAMA LOGICATOR QUE TAMBIÉN SIRVE PARA TRABAJAR CON LOS PIC DE MICROCHIP. PUEDE DESCARGAR GRATUITAMENTE UN MANUAL COMPLETO SOBRE EL MANEJO DE LOGICATOR CON LA CLAVE: “PICAXELOGIC”. TRUIR PROGRAMAS PARA

Debemos aclarar que para programar en diagrama de flujo, la empresa Education Revolution desarrolló la aplicación “Logicator” que también sirve para trabajar con PICs y de la cual hablaremos más adelante. La empresa menciona que en el futuro ya no actualizará el editor por diagrama de flujos del “Programing Editor” por lo cual el usuario deberá aprender a manejar el Logicator. Aquí el problema es que sólo será gratuita una versión limitada y para adquirir la versión full deberá comprar la licencia. A lo largo de estas páginas, iremos aprendiendo paso a paso la forma de cómo programar los microcontroladores bajo el sistema PICAXE. Para ello, como primer paso, emplearemos una tarjeta de desarrollo de la cual proporcionaremos su circuitería para que ustedes

la puedan armar, posteriormente después de realizar algunas prácticas, avanzaremos sobre aplicaciones en donde se tenga al microcontrolador como elemento principal y al cual programaremos en sitio.

FIGURA 5 - EL PROGRAMING EDITOR PERMITE PROGRAMAR EN BASIC O CONVERTIR EL DIAGRAMA DE FLUJO EN BASIC.

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PICAXE & LOGICATOR VENTAJAS DEL SISTEMA PICAXE

Como dijimos, el PICAXE es un sistema de microcontroladores PIC muy fácil de programar ya que utiliza un lenguaje BASIC muy sencillo, además de contar también con la posibilidad de programarlos con diagramas de flujo. Aprovecha todas las características de los microcontroladores de bajo costo que incorporan memoria FLASH.

Está disponible en tres versiones que son el de 8 terminales (PICAXE-08), 18 terminales (PICAXE-18) y 28 terminales (PICAXE-28). En estos microcontroladores ya se tienen definidas las terminales que tienen la función de entrada y salida de datos, además de las terminales que sirven para programar al PICAXE en sitio, o en otras palabras sobre la misma aplicación. En las figuras 6, 7 y 8 se muestran los circuitos esquemáticos de la disposición de cada uno de los microcontroladores PICAXE.

FIGURA 6 - CIRCUITO BÁSICO DE ENTRENAMIENTO PARA EL PICAXE-08.

FIGURA 7 - CIRCUITO BÁSICO DE ENTRENAMIENTO PARA EL PICAXE-18.

En la figura 6 se muestra el circuito esquemático para un PICAXE de 8 terminales, de las cuales las que están identificadas como Pin1 E/S, Pin2 E/S, Pin3 E/S y Pin4 E/S, son terminales que pueden funcionar como entradas o salidas de datos del exterior hacia el microcontrolador. Las terminales identificadas como Serial En y Serial Sal, se utilizan para programar al microcontrolador a través del puerto serie de una PC, para lo cual las terminales del conector identificado como CON1 se hacen llegar al conec-

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Entorno de Trabajo para Microcontroladores tor DB9 de la PC, tal como se muestra en la figura 9. Por otra parte, de la misma figura 6 se observa que la terminal identificada como Serial Sal, cumple con una doble función, y dependiendo de dónde se ubique un jumper selector en el conector CON2, se podrá programar al PIC o esa misma terminal una vez proFIGURA 8 - CIRCUITO BÁSICO DE ENTRENAMIENTO PARA EL PICAXE-28. gramado el PIC tendrá la función de una terminal de salida de como Sal 0 a Sal 7, además de 4 terminales para entrada de datos analógicos, y por datos. último las terminales de programación del Del circuito esquemático de la figura 7 microcontrolador. se observa la forma en que están dispuesYa se ha mencionado que el sistema tas las terminales de un PICAXE de 18 terminales, de las cuales las que se encuentran PICAXE no requiere de programador o identificadas como En 0, En 1, En 2, En 6 y borrador, ya que utiliza únicamente tres En 7 son dedicadas exclusivamente para alambres conectados al puerto serie de una adquirir datos del exterior hacia el micro- computadora, tal como se describe en la siguiente figura 9. controlador. Las terminales que se encuentran identificadas de la Sal 0 a Sal 7 son exclusivamente para enviar datos hacia afuera del microcontrolador, mientras que las terminales identificadas como Serial Sal y Serial En, se utilizan para programar al microcontrolador. En el circuito de la figura 8 se muestra la forma de conectar a un PICAXE de 28 terminales, en donde aparte de las terminales de entrada que se encuentran definidas como En 0 a En 7, también se cuenta con las terminales de salida identificadas

Una vez que han sido identificadas las terminales a utilizar en el conector del

FIGURA 9 - LOS PICAXE SE COMUNICAN CON LA PC A TRAVÉS DEL PUERTO COM, UTILIZANDO PROTOCOLO RS232

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PICAXE & LOGICATOR doras pequeñas, tipo nanobook, no poseen puerto RS232 y hasta las notebook actuales tampoco lo incluyen. En ese caso, se debe utilizar un conector que comercializa la empresa Education Revolution, o colocar un conversor USB a RS232 como el que publicamos en saber Electrónica Nº 240 o FIGURA 10 - DIAGRAMA DE ARMADO DEL CABLE QUE SE el circuito de Saber UTILIZA PARA PROGRAMAR LOS PICAXE. Electrónica Nº 284. En la figura 12 podemos observar el circuito eléctrico con su placa de circuito impreso de dicho convers o r. Si desea más detalles del armado puede recurrir a dicha revista. También puede comprar un conversor USB a RS 232 como el de la figura 13; en ese caso debe asegurarse que el dispositivo genere un puerto COM real, es decir, que no sea FIGURA11 - VISTA DEL CABLE DE PROGRAMACIÓN un dispositivo HID, ya que en ese caso no TERMINADO. le va a servir. puerto serie de la PC, ahora lo que sigue es preparar la conexión hacia el PIC tomando en cuenta las terminales, tal como se aprecia en la figura 10. Como se puede observar en la figura 10, se puede emplear (es recomendable) un plug de los utilizados para conectar los audífonos a la salida de audio de un walkman o discman, y tener un cable con un conector DB9 en un extremo y un plug de audio en el otro, tal como se ilustra en la figura 11. Ahora bien, la mayoría de las computa-

COMENZANDO A TRABAJAR CON PICAXE

“PICAXE” es un sistema que emplea un micro fácil de programar que utiliza un lenguaje BASIC muy simple, el cual la mayoría de los estudiantes pueden aprender rápidamente. Los microcontroladores (con memoria FLASH) pueden ser programados una y otra vez sin la necesidad de un costoso programador PIC.

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FIGURA 12 - PARA PODER UTILIZAR UN SISTEMA PICAXE CON UNA COMPUTADORA A TRAVÉS DEL PUERTO USB SE DEBE EMPLEAR UN CONVERSOR DE PUERTO COMO EL MOSTRADO EN LA FIGURA Y CUYA CONSTRUCCIÓN SE EXPLICÓ EN SABER

ELECTRÓNICA Nº 284.

El sistema no necesita de ningún programador, borrador o complejo sistema electrónico. El programa puede escribirse en BASIC o por medio de un diagrama de flujo y se carga mediante una conexión de tres cables conectada al puerto serie de la computadora. El sistema PICAXE consiste en tres componentes principales: 1) El software editor de programación. 2) El cable de conexión al puerto serial de la PC. 3) El chip PICAXE.

FIGURA 13 - UN ADAPTADOR USB A RS232

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COMERCIAL

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PICAXE & LOGICATOR Ya retornaremos con este tema, cuando sepamos más acerca de las características principales de estos chips. Veamos ahora en qué consiste el software gratuito.

FIGURA 14 - CARPETA PROGEDIT.

FIGURA 15 - SOFTWARE DE INSTALACIÓN “PROGRAMMING EDITOR”.

EL EDITOR DE PROGRAMAS

Lo diferente del sistema de microcontroladores PICAXE, con respecto a la programación tradicional de los microcontroladores PIC, radica en la programación basada en un lenguaje BASIC y diagramas de flujo. Esto hace que los microcontroladores del sistema PICAXE sean muy fáciles de programar, en un ambiente amigable. Para programar los microcontroladores PICAXE debemos, en primera instancia, instalar el software que contiene el ambiente de programación, por lo que describiremos la forma de hacerlo.

FIGURA 16 - VENTANA DE BIENVENIDA PARA LA INSTALACIÓN DEL SOFTWARE DE LOS PICAXE.

Si bien a lo largo de este texto vamos a explicar paso por paso cómo se emplea el “Programming Editor” (Editor de Programas), es necesario que ya lo tenga en su computadora.

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Entorno de Trabajo para Microcontroladores El software lo puede bajar de nuestra página de Internet que usted ya conoce www.webelectronica.com.ar, debe hacer clic en el ícono password e ingresar la clave PICAXEPRO. Recuerde que para bajar cualquier información debe ser socio del club SE, lo cual es gratuito y puede inscribirse por Internet en sólo un par de minutos (siga las instrucciones que dimos para bajar el programa y encontrará cómo hacerse socio, si aún no lo es).

FIGURA 17 - ACUERDO DE LICENCIA.

Una vez que se tenga el software, se contará con una carpeta con el nombre de “progedit”, a la cual debemos acceder (observe la figura 14). Luego debemos ingresar a la carpeta progedit y tenemos que ubicar el programa identificado como “Programming Editor”, al cual debemos hacerle un doble clic con el ratón de la pc para que éste se FIGURA 18 - INFORMACIÓN DEL USUARIO. ejecute y se pueda instalar el programa de los PICAXE, tal como se aceptar, porque de otra manera no podremos continuar con la instalación del softmuestra en la figura 15. ware, por lo que nuevamente oprimiremos Una vez que ejecutamos el programa de el cuadro identificado como “next”, esta instalación Programming Editor aparecerá acción se indica en la figura 17. la ventana que se muestra en la figura 16, sobre la cual debemos de oprimir con el Como paso siguiente, pregunta por el ratón el cuadro identificado como “next” nombre del usuario que normalmente utipara que continúe la instalación. lizará el software, aquí podemos instalar la Posteriormente será desplegada la ventana aplicación para que pueda ser utilizada por donde se muestra la licencia que debemos todas las personas que utilicen la computa-

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PICAXE & LOGICATOR dora, y después de seleccionar esta acción tenemos que oprimir el cuadro identificado como “next”, tal como se muestra en la figura 18.

FIGURA 19 - DESTINO DEL SOFTWARE.

FIGURA 20 - VENTANA DE CONFIRMACIÓN DE DATOS.

FIGURA 21 - VENTANA DE INSTALACIÓN DEL SOFTWARE.

Posteriormente debemos decir en dónde se guardará el software de programación, que por lo general, aquí no tenemos que modificar dato alguno, a menos de que querramos asignar otra localidad, tal como se ilustra en la figura 19. Una vez seleccionada la opción correspondiente procederemos a hacer clic sobre el cuadro identificado como “next”. Por último, aparecerá una ventana de confirmación para estar seguros de que los datos que introdujimos se encuentran correctos, si es así debemos oprimir el cuadro identificado como “next” para que continúe la instalación, tal como se aprecia en la figura 20. Cuando se está instalando el software se indica gráficamente, tal como se ilustra en la figura 21, aquí debemos esperar hasta que se terminen de instalar, tanto el software de programación como todas las utilerías que serán empleadas por los PICAXE. En la figura 22 se muestra la ventana que nos indica que ya se ha concluido con la instalación,

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FIGURA 22 - ICONO DE ACCESO RÁPIDO EN EL ESCRITORIO DE LA PC.

FIGURA 23 - LENGUAJE BASIC PARA PROGRAMAR LOS PICAXE.

por lo que debemos oprimir el cuadro identificado como “finish”. Una vez instalado el software de programación de los PICAXE, en el escritorio de nuestra PC encontraremos un ícono de acceso directo identificado como “PICAXE Programming Editor”, al cual, para comenzar a programar los microcontroladores,

debemos hacer un doble clic con el mouse para que se ejecute el programa, tal como se muestra en la figura 23. En la figura 24 se observa un ejemplo del ambiente gráfico tanto en lenguaje BASIC como en diagrama de flujo. En varias ocasiones editamos artículos mostrando cómo se emplea el editor por diagrama de flujo del

FIGURA 24 - DIAGRAMA DE FLUJO PARA PROGRAMAR LOS PICAXE.

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PICAXE & LOGICATOR Programing Editor pero, tal como hemos dicho, para los próximos P I CAXE deberá emplear el Logicator, razón por la cual, más adelante explicaremos cómo se usa.

LOS DISTINTOS TIPOS DE PICAXE

El sistema PICAXE aprovecha todas las características de los microcontroladores de bajo costo que incorporan memoria FLASH. TABLA 1 - DISTINTOS TIPOS DE PICAXE

El sistema PICAXE está disponible en seis distintas versiones que son: De 8 terminales (PICAXE-08), De 14 terminales (PICAXE-14), De 18 terminales (PICAXE-18), De 20 terminales (PICAXE-20), De 28 terminales (PICAXE-28) y De 40 terminales (PICAXE-40).

Estos microcontroladores ya tienen definidas las terminales que tienen la función de entrada y/o salida de datos, además de las terminales que sirven para programar al PICAXE en sitio, o en otras palabras sobre la misma aplicación.

TABLA 2 - LAS MATRÍCULAS DE LOS PICAXE.

Hace aproximadamente 6 años que comenzamos a escribir publicaciones sobre el sistema PICA X E aquí en Saber Electrónica, y a la fecha algunos de los microcontroladores PICAXE que al inicio les pre-

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TABLA 3 - DIFERENCIAS ENTRE LOS PICAXE sentamos en diversos proyectos, ya se encuentran descontinuados o sustituidos por otros de reciente comercialización, por lo tanto, es importante tomar en cuenta con que matriculas disponemos para poder desarrollar nuestros proyectos. Incluso anteriormente los microcontroladores PICA X E , tenían grabadas las matriculas de los microcontroladores PIC (ya que la empresa Microchip es quien los fabrica), pero también en la actualidad algunos PICAXE ya traen grabada la matricula que les corresponde, dentro del sistema PICAXE, aun cuando los continua fabricando Microchip. En la tabla 1 se muestra la serie de

microcontroladores PICAXE disponibles, así como la matrícula que tienen grabada. Por otra parte, en la tabla 2 se muestran las matrículas de los microcontroladores PICAXE, que sustituyen a los primeros que salieron al mercado, para que de esta manera, se pueda saber cuáles son los PICAXE de reciente aparición, y por obvias razones, con los que contamos para seguir trabajando. Para continuar conociendo a los microcontroladores PICAXE, en la tabla 3 se muestran las principales diferencias entre las distintas versiones que podemos encontrar y para ello los clasificaremos en PICAXE estándar y PICAXE Avanzado.

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PICAXE & LOGICATOR KITS PICAXE

A lo largo de los últimos años, en Saber Electrónica, publicamos varios circuitos con microcontroladores PICAXE, muchos de los cuales se ofrecen en forma de kits o que Ud. puede montar fácilmente, ya que todos los componentes son comunes. A continuación mostramos algunos de los proyectos publicados:

TARJETA ENTRENADORA PICAXE-08 (ICA-011) Se trata de la primera tarjeta de entrenamiento universal para programar microcontroladores PICAXE de 8 terminales denominados PICAXE - 08, figura 25.

mo las propiedades del cualquier PICAXE-08, y por lo tanto se pueden desarrollar proyectos en donde tan solo se tienen que conectar las señales de los sensores y los actuadores sobre las terminales que tiene destinadas la tarjeta entrenadora.

TARJETA ENTRENADORA PICAXE-18 (ICA-016) Es la segunda tarjeta de entrenamiento universal que Saber Electrónica propone para programar microcontroladores PICAXE de 18 terminales denominados PICAXE - 18, figura 26. FIGURA 26 - TARJETA PICAXE-18

Sobre la tarjeta se dispone de un total de 4 E/S (4 entradas y 4 salidas), pero estas terminales son configurables por medio de un jumper selector, ya que las terminales 3, 5, 6 y 7 del microcontrolador PICAXE cumplen con una doble función.

Sobre la tarjeta se dispone de un total de 5 entradas y 8 salidas, de las entradas se pueden disponer hasta 3 para utilizar el convertidor ADC del microcontrolador PICAXE (depende si es 18, 18A,18X, 18M o 18M2).

FIGURA 25 - TARJETA PICAXE-08 La tarjeta entrenadora para PICAXE 08 tiene la posibilidad de explotar al máxi-

Sobre la misma tarjeta se tiene un área de experimentación la cual consta de 2 circuitos para generar estados lógicos mediante push butom para manipular las terminales de entada del microcontrolador PICAXE. Además cuenta también con dos

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Entorno de Trabajo para Microcontroladores circuitos con leds para verificar el estado de las salidas, y por último también posee dos espacios para colocarle distintos tipo de sensores,

PLC PICAXE-18 (ICA-017) El PLC que se muestra en la figura 27 trabaja a partir de las características y ventajas que nos otorga el microcontrolador PICAXE - 18, por lo tanto este PLC contara con 5 entradas y 8 salidas, ambas de naturaleza digital. Este PLC cuenta con sus respectivos módulos de entrada y salida, uno para cada uno respectivamente, por lo que tanto las entradas como salidas de datos del microcontrolador PICAXE 18 están protegidas.

la figura 28 emplea un microcontrolador PICAXE- 18 (cualquier versión de PICAXE - 18), empleando todas las características y ventajas que nos otorgan estos microcontroladores. Para controlar al display de LCD se emplean las 8 salidas del PICAXE, mientras que se dispone de las 5 terminales de entrada, para hacerle llegar la información que se requiere imprimir en el display, por lo tanto este circuito tiene una función a manera de monitor, desplegando todos los caracteres que acepta el display.

FIGURA 28 - CONTROL DE DISPLAY DE LCD.

FIGURA 27 - PLC PICAXE-18 Este PLC posee todo lo necesario para emplearlo en cualquier aplicación industrial, ya que cuanta en sus terminales con bornes de conexión con tornillos, este PLC requiere 12 VCD para su alimentación.

CONTROL DE DISPLAY DE LCD PARA PICAXE-18 (ICA-018) El control de display que se observa en

Este circuito es muy versátil, en cuanto al diseño de instrumentos de medición, ya que dispone de todas sus terminales de entrada, y en 3 de ellas se cuenta con convertidores analógico - digital. Los mencionados son sólo algunos de los proyectos que hemos publicado en Saber Electrónica como “montajes destaca dos” y que puede conseguir en forma de kits, por razones de espacio no podemos mencionarlos a todos ellos. Sugerimos visi tar nuestra web para más información. 

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M O N TA J E Conmutar cargas de potencia o sistemas de control requiere desconectar un equipo antes de conectar el otro. El montaje que describimos permite accionar una de tres cargas sin riesgos de interconexión y resulta sumamente útil cuando se deben realizar mediciones en diferentes partes de un circuito y se cuenta con un solo instrumento. Al desconectar una carga antes de activar la otra, no se corren riesgos de cortocircuitos a causa de la conmutación deficiente.

Por Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

CONMUTADOR DE 3 CANALES PARA SISTEMAS DE CONTROL

C

uando se tiene que seleccionar una carga entre varias, normalmente se emplea una llave selectora, ya sea rotativa, a botonera, etc. También puede realizarse una selección mediante un circuito digital al tacto para lo cual empleamos una conmutación electrónica. Sin embargo, para aplicaciones de instrumentación, cuando es necesario medir tensiones en diferentes partes de un circuito y sólo tenemos un voltímetro, es preciso que “se aíslen” los terminales de cada parte a medir dado que de lo contrario podríamos provocar cortocircuitos que perjudiquen el aparato bajo prueba. El aparato que describimos es un conmutador electrónico de tres posiciones, donde el contacto del conmutador con la tensión anterior queda interrumpido antes de que se aplique a la posición siguiente. No hemos elegido un conmutador a transistores

porque es sabido de la propiedad de los transistores de ponerse en conducción con mucha más velocidad en condiciones de bloqueo que en las de corte. Tenemos el caso, por ejemplo, de un BC548 sobresaturado; éste tarda unos microsegundos antes de bloquearse, mientras que su paso a la conducción es bastante más rápido. Nuestro circuito evita estos inconvenientes, ya que toma como referencia el nivel existente a la salida. El circuito integrado CD4028 es un decodificador BCD/decimal empleado como decodificador 1 de 3, que controla solamente uno de los tres transistores conectados a sus salidas. Supongamos, por ejemplo, que sea Q1 el transistor que se excita. La tensión de colector de este transistor es baja y lo mismo ocurre con la tensión en la pata 10 de IC1. Los otros dos colectores están a nivel alto, así como las patas 13 y 12 (esto

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Montaje

Figura 1 - Circuito del Conmutador para sistemas de control y/o instrumentación.

Figura 2 - Circuito impreso del conmutador para sistemas de control

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Conmutador de 3 Canales para Sistemas de Control LISTA DE MATERIALES

R7, R8, R9 - 12kΩ (ver texto). RL1, RL2 y RL3 - Relés de acuerdo a la tensión de

IC1 - CD4028 - Integrado decodificador Q1 - Transistores NPN de media potencia Q2 - Transistores NPN de media potencia Q3 - Transistores NPN de media potencia D1, D2, D3 - Leds de 5mm D4, D5, D6 - 1N4148 - Diodos de uso general SW1, SW2, SW3 - Pulsadores “normal abierto” para circuitos impresos R1 a R6 - 680Ω

es así debido a la acción de las resistencias R7, R8 y R9 que generan un retardo en la conmutación debido a que cargan a los capacitores C4, C5 y C6 respectivamente). En estas condiciones, el 4028 detecta el código binario 110 (6 en decimal) en sus entradas y deja pasar a nivel alto la salida correspondiente, pata 7, con lo que entrará en conducción el transistor Q1 que activaría al relé RL3 permitiendo el cierre de sus contactos (RL1 y RL2 permanecerán desconectados). Como se trata de las condiciones de partida, nos encontramos ante un estado estable. En caso de que accionemos un pulsador diferente (SW2, por ejemplo), el código aplicado a las entradas es 100 (4 en decimal). La salida 4 no está empleada y por ello Q1 se bloquea. Después de que Q1 esté cortado, su colector pasa al nivel alto con lo cual habrá un “1” lógico en la pata 13 del IC1, el 4028 tendrá en su entrada el famoso “5” (101 en binario) que es necesario para hacer entrar en conducción a Q2 y así activar a RL2 (RL1 y RL3 permanecerán desconectados). En la práctica, es posible utilizar la tensión disponible en el colector de los transistores para controlar un interruptor digital que efectúe la conmutación. También es posible reemplazar la resistencia de colector (en líneas punteadas en la figura 1) por un retardo adecuado, pero con ello se introduciría retardos todavía mayores (del orden de los milisegundos). En ese caso, la realimentación a la entrada debe efectuarse mediante un contacto separado del relé, pero se tendrá, por supuesto, la absoluta

alimentación para impresos C1 a C3 - 0,01µF - Cerámicos C4 a C6 - 100nF - Cerámicos (ver texto) Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, cable de alimentación, zócalo para el circuito integrado, cables, estaño, etc.

certeza de que la conmutación es correcta. La inclusión de una resistencia en cada bucle de realimentación con la colocación en paralelo con cada contacto del conmutador de un condensador proporciona un retardo moderado durante la conmutación. Si no se desea este retardo se cortocircuitúan las resistencias y los capacitores ya no serán necesarios. Por razones de seguridad, conviene que los principiantes coloquen los relés en una placa aparte de la mostrada en la figura 2, dado que los conmutadores podrían manejar tensiones que pueden poner en riesgo nuestro circuito. El consumo de corriente del 4028 es pequeño (lo que es característico de la tecnología CMOS), mientras que el de los transistores depende del valor de las resistencias de colector. Con los valores indicados, el consumo es de unos 15mA para una tensión de alimentación de 12V (sin tomar en cuenta el consumo de los relés). Como dijimos, las redes R7 C4, R8 C5 y R9 C6 cumplen la función de retrazar la conmutación de los circuitos para disminuir la probabilidad de fallas por cruces; las resistencias son de 12kΩ pero su valor puede ser alterado entre 1kΩ y 100kΩ según las necesidades del técnico. Por último, digamos que así como conmutamos entre 3 sistemas o cargas diferentes es posible agregar más salidas al conmutador dado que el CD4028 es un decodificador de hasta 10 salidas, razón por la cual, seleccionando las combinaciones adecuadas en las patas de entrada (A,B,C y D) es posible aumentar las salidas que se pueden

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M O N TA J E En muchas ocasiones es preciso poder “medir” variaciones de muy pequeñas corrientes, que pueden significar fugas peligrosas en industrias químicas principalmente. Este aparato resulta sumamente útil para verificar el estado de las termocuplas que activan las válvulas de paso de gas en estufas, hornos de cocina, hornos industriales, etc. Incluso, es sumamente eficaz para dar un aviso que indica cuando la corriente que produce el calor de una llama sobre el par bimetálico es insuficiente, lo que podría causar defectos en procesos industriales. Por Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

MEDIDOR DE PEQUEÑAS CORRIENTES

H

DE

FUGA

ay muchas máquinas industriales que funcio-

difícil saber cuándo está mermando el rendi-

generan los pares bimetálicos y si existen

Este dispositivo no es más que un medidor de

nan debido a las pequeñas corrientes que

miento del elemento controlador de la válvula.

fugas se puede echar a perder un proceso. Los

corrientes de muy bajo valor, capaz de indicar el

todo otro aparato de pequeño porte que funciona

Leds en 6 escalas que permiten cubrir un rango de

hornos de las cocinas, las estufas hogareñas y

con quemadores a gas, poseen una válvula de

seguridad que permite el paso del fluido combustible cuando es energizada por la corriente que produce una termocupla que se encuentra cerca de la llama piloto.

De esta manera, si la llama es escasa, la tem-

valor medido por medio del encendido de 10 1µA a 100µA. Por otra parte, las modernas centrales de calefacción no tienen llama piloto pero sí

encendido electrónico. La comprobación de si se

ha realizado la ignición puede hacerse midiendo la corriente de ionización causada por la llama.

Cuando la corriente de ionización es demasiado

peratura del bimetal no será excesiva y la corriente

baja, los circuitos de protección entran en acción.

corriente no llega a los 50µA y, por lo tanto, resulta

encender el quemador de nuevo pero si, tras nue-

producida será muy pequeña. En ocasiones esta

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De esta manera, el circuito de encendido trata de

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Medidor de Pequeñas Corrientes de Fuga

Figura 1 - Circuito medidor de pérdidas en generadores de corrientes pequeñas.

vos intentos, el quemador no arranca, se envía una señal de error. Este medidor es capaz de soportar tensiones de encendido elevadas. Su conmutador de control tiene un rango de ajuste de offset y cuatro rangos de medida (0,5µA a 3uA, 1µA a10µA, 5µA a 30µA y 10µA a 100uA) que permiten su utilización en la mayoría de los equipos. La medida de corriente se obtiene midiendo la caída de tensión en R1. Esta resistencia está SHUNTADA por dos diodos LISTA DE MATERIALES IC1 - LF356 - Operacional con entrada FET. IC2 - LM3914 - Circuito integrado contador. D1 a D10 - Leds de 5mm color rojo D11 - 1N4148 - Diodo de uso general. D12, D13 - BAV21 - Diodos de baja fuga. SW1 - Llave conmutadora de 2 polos y 4 posiciones. VR1 - Pre-set multivueltas de 25kΩ R1 - 1kΩ R2 - 1kΩ R3 - 3,3kΩ

conectados en antiparalelo que protegen el operacional contra tensiones de entrada demasiado elevadas. Los diodos no deben tener demasiada corriente de fuga por la alta sensibilidad del circuito utilizado. La amplificación del IC1, depende de la posición del conmutador de control. La salida del IC1 se aplica a IC2, que indica la corriente medida en una escala de LED. La tensión de referencia para este circuito es de unos 3V. R4 - 12kΩ R5 - 47kΩ R6 - 100kΩ R7 - 100Ω R8, R9 - 6k8 C1 - 100µF - Electrolítico x 16V CN1 - CN2 - Llave selectora de un polo y cuatro posiciones. Varios Placa de circuito impreso, fuente de alimentación o batería de 9V, conectores, cables, estaño, etc.

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La calibración del circuito debe realizarse con la entrada en circuito abierto. Con S1 en posición 1, la referencia de tensión de IC2 se envía a la entrada de IC1 a través de R2. De esta forma, circula una corriente de unos 3µA por R1. Entonces, el paso siguiente es ajustar P1 hasta que se ilumine el LED superior. Colocando un transistor conmutador entre pata 10 de IC2 (iluminación máxima) y masa, se podrá comandar un relé que active un sistema sonoro que indique cuando no existe corriente producto de llama, lo que indica que algo anda mal. J

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Figura 2 - Circuito impreso del medidor de fugas.

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M O N TA J E Publicamos muchos circuitos de interruptores accionados por la luz pero el que aquí proponemos tiene la característica de permanecer en estado activo sólo un tiempo ajustado por el usuario. Tiene infinidad de usos que van desde un despertador crepuscular hasta un sistema de aviso que indica que el dueño de casa ha llegado y desea que le abran la puerta del garaje. Por su sencillez y facilidad para el montaje, es aconsejable tenerlo siempre a mano, pues nos puede sacar de más de un apuro.. Por Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

INTERRUPTOR CREPUSCULAR TEMPORIZADO

El que describimos es un simple interruptor que normal cerrado del relé). El circuito se alimenta puede instalarse en la entrada de su garaje y que por la red eléctrica y tiene un consumo muy bajo, le permite el accionamiento de un timbre interno lo que permite que permanezca continuamente con sólo accionar las luces del coche. Con un conectado sin presentar problema alguno de guiño de corta duración se produce el acciona- aumento significativo en la cuenta de luz final del miento del relé y, con eso, el timbre se acciona. mes. Este proyecto puede servir para el encendido automático de la luz de la terraza o el balcón ya sea con la luz del auto o por falta de luz solar (en cuyo caso el LDR -R3- debe estar apuntando al cielo y se debe Figura 1 - Circuito del interruptor crepuscular temporizado. usar el contacto

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El relé utilizado puede controlar cargas de hasta 10A y la temporización puede ser ajustada en la banda de algunos segundos hasta por encima de los 5 minutos, dependiendo de lo que se desea accionar. Los lectores más habilidosos pueden usar un sistema para accionar un mecanismo de puerta automática de garaje. La idea básica de funcionamiento es muy sencilla y utiliza un componente que puede encontrarse fácilmente en el mercado. El circuito integrado 555 está conectado como monoestable y el tiempo en que su salida permanece en el nivel alto depende del ajuste de VR2 y del valor del capacitor C1. En realidad, C1 puede tener valores entre 10µF y 220µF dependiendo de la aplicación que el lector desee darle al aparato. El disparo del circuito integrado 555 se obtiene cuando el pin 2 alcanza el nivel bajo. Así, conectamos este pin a un divisor de tensión formado por VR1, R1 y el sensor. De esta manera, con el sensor en lo oscuro (o recibiendo poca luz), la tensión en el pin 2 del circuito integrado se mantiene en un valor relativamente elevado. Con la iluminación momentánea del sensor, su resistencia cae y, con eso, la tensión en el pin 2, lo que provoca el disparo del circuito integrado. A la salida del 555 se conecta un transistor que provoca el accionamiento de un relé. Con la llegada de la salida del circuito integrado al nivel alto, el transistor satura y, con eso, el relé es impulsado permaneciendo el tiempo programado por VR2. Entre los terminales de los contactos del relé se puede conectar un timbre; en este caso, el ajuste de VR2 debe ser efectuado por un tiempo breve (tiempo de toque). También, estos puntos pueden ser conectados en paralelo con el interruptor de luz de la terraza, y en este caso, se encenderá al tiempo del disparo. Para esta aplicación, el ajuste de VR2 debe realizarse para un tiempo mayor. En la figura 1 tenemos el diagrama completo

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del instrumento. La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 2. Para mayor seguridad se recomienda utilizar un zócalo DIL para el circuito integrado. El sensor es un LDR redondo común, pequeño o grande, el que debe ser instalado en tubito opaco de por lo menos 10 cm de longitud, de modo de “tomar” sólo la luz proveniente de la dirección en que está el automóvil (o apuntando al cielo en

Figura 2 - Circuito impreso del interruptor

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Interruptor Crepuscular Temporizado LISTA DE MATERIALES C11 - 555 - Circuito integrado Q1 - BC548 - Transistor NPN de uso general D1 - 1N4148 - Diodos de uso general R1 - 10kΩ R2 - 56kΩ R3 - LDR común R4 - 1kΩ

caso de emplearlo como luz automática de noche, protegiendo el tubito con un acrílico). Esta orientación es importante para impedir que el sensor capte luz de otras direcciones, lo que podría provocar el accionamiento errático del aparejo. En el caso de que esto ocurriera con pulsos de corta duración, como por ejemplo, los provocados por relámpagos, conecte con el sensor en paralelo con un capacitor de 10µF. Para probar el aparato, inicialmente coloque VR2 en la posición de menor temporización (menor resistencia). Conecte una carga al relé de modo de poder monitorear su funcionamiento. Ajuste VR1 para obtener el accionamiento del relé con la iluminación de una linterna común. Comprobado el funcionamiento, realice la instalación, ubicando el sensor en forma tal que pueda recibir sólo el flash del farol del auto en el momento en que éste apunta para el portón de entrada, evitando focalizar otras fuentes de luz

VR1, VR2 - 1MΩ C1 - 100µF x16V - Electrolítico C2 - 1000µF x16V - Electrolítico RL1 - Relé de 1V para circuitos impresos Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, cable de alimentación, zócalo para el circuito integrado, cables, estaño, fuente de alimentación, etc.

que puedan causar un accionamiento fallido. Luego, ajuste VR1 para tener el accionamiento con el farol del auto y después VR2 para la temporización, conforme a la carga accionada. UN INTERRUPTOR

PARA

110V 7 220V

El interruptor de la figura 3 enciende lámparas de 110V / 220V cuando la iluminación ambiental desciende por debajo de un nivel mínimo, apagándolas cuando vuelve a superarse ese nivel y puede emplearse para iluminación de la vía pública, parques, jardines, vidrieras, etc. El circuito, presentado por Diego Bulva, basa su funcionamiento en un LDR que forma un divisor de tensión juntamente con R1 y P1. La tensión resultante se aplica a la base del transistor Q1. Q1 y Q2 constituyen un disparador de Schmitt. En condiciones de iluminación ambiental adecuada el LDR

Figura 3 - Interruptor para lámparas de 110V / 220V.

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presenta baja resistencia y la tensión en la base de Q1 es alta. Esto mantiene en conducción a Q1 y al corte a Q2. En estas condiciones no hay corriente por el gate del triac Q3 y por lo tanto las lámparas permanecen apagadas. Al descender el nivel de iluminación ambiental el LDR aumentará su resistencia disminuFigura 4 - Interruptor crepuscular para las luces del auto. yendo la tensión en base de rescentes y pueden eliminarse cuando el interrupQ1. Por debajo de cierto nivel de tensión, Q1 tor controla lámparas comunes. pasará al estado de corte y Q2 a conducción. • Para cargas superiores a los 400W es Esto sucederá en forma abrupta (sin estados internecesario colocar un disipador en el triac. medios) gracias a la realimentación positiva La lista de materiales para este circuito es la lograda por estar los emisores de ambos transistosiguiente: res interconectados. En estas condiciones circulará corriente por el gate del triac disparándolo y provocando, así, el encendido de las lámparas. Al elevarse nuevamente el nivel de iluminación ambiental, volverá Q1 a conducción y Q2 al corte. Las lámparas se apagarán. El nivel de iluminación ambiental requerido para el apagado es levemente superior al necesario para el encendido. Esto se debe a la histéresis propia del disparador de Schmitt y se constituye en la garantía de eliminar estados indeseables tales como lámparas semiencendidas o parpadeantes. C1, C2, D1 y D2 constituyen la fuente de alimentación de C.C. la que entrega aproximadamente 12V. Z1 y R6 protegen contra sobretensiones. Mediante P1 se ajustará el nivel de iluminación para el cual se produzca el encendido de las lámparas. NOTAS:

• Es imprescindible que el fotorresistor no reciba la luz producida por las lámparas que conmuta el interruptor. En caso de que esto sucediera se producirá un funcionamiento intermitente. • C3 y R7 son necesarios para encendido de lámparas con balasto (mercurio) o tubos fluo-

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R1 = 2k2 R2 = 470 R3 = 1k5 R4 = 470 R5 = 470 R6 = 270 R7 = 100 C1 = 100µF – 63V C2 = 0.47µF – 250V C3 = 0.1µF – 630V D1, D2 = 1N4007 Z1 = 12V – 1W (zener) Q1 = BC548 Q2 = 2A3704 – 2A238 Q3 = TIC 216D – TIC 226D Especificaciones técnicas: Potencia Max. con TIC206D – 800 W Potencia Max. con TIC216D – 1000 W Potencia Max. con TIC226D – 1500 W Por último, en la figura 4 es un interruptor crepuscular para las luces de posición del automóvil. Enciende las luces de posición del auto cuando cae la noche y las apaga al volver el día. J

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M O N TA J E Hay lugares en los que se requiere distribuir sonidos a varios ambientes dentro de un perímetro no mayor a los 200 metros y para ello se puede usar un transmisor de FM. El proyecto que describimos sirve para este propósito, además, puede ser usado como una repetidora de FM que se puede emplear como una especie de antena repetidora interna en sitios donde no llegan con facilidad las ondas de FM. Usando un receptor sensible unido a una antena externa, podrá ¨retransmitirse¨ la señal en el ámbito domiciliario para que la recepción sea más favorable en receptores de menor sensibilidad con los walkman, radios portátiles, etc.

Por Federico Prado

DISTRIBUIDOR DE AUDIO POR FM PARA EMPRESAS Y HOTELES

H

ace un tiempo publicamos una repetidora de FM debido a que en muchas localidades se reciben muy poco las señales de FM provenientes de ciudades distantes, produciéndose también problemas de calidad cuando se pretende usar un receptor de poca sensibilidad como, por ejemplo, una radio portátil o un walkman. Solamente los receptores más grandes, unidos a antenas externas bien orientadas, pueden recibir en buenas condiciones las señales de las estaciones en cuestión, limitándose así el servicio de FM. Si el lector quisiera poder recibir, en su radio portátil poco sensible, esas estaciones débiles, existe una solución que se propone en este artículo. Ver figura 1.

Lo que se hace es conectar un pequeño retransmisor de FM, de pequeño alcance (ámbito domiciliario) a la salida de un receptor de FM sensible, dotado de antena externa y sintonizado en la estación que se desea oír. La señal de esta

Figura 1 - Esquema de una repetidora de FM

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estación se irradia entonces en la nueva frecuencia pero con mayor intensidad, pudiendo captarse en una radio portátil o walkman en cualquier punto de la casa. Usted puede entonces oír en el jardín o en el garaje, su estación predilecta, usando la radio chica que, en condiciones normales, no podría captar bien la señal directa de la estación. El retransmisor propuesto funciona con pilas y puede conectarse a la salida de sonido de cualquier sintonizador o equipo de sonido que tenga FM común. Otra ventaja más: usted puede colocar un CD en su equipo de sonido pues su señal será irradiada también y podrá escucharlo en cualquier lugar de la casa.

El circuito es un simple transmisor de FM como el Scorpion que posee una etapa osciladora de alta frecuencia con un transistor 2N2222 (o BF494 para un poco menos de potencia) que opera entre 88 y 108MHZ, en un punto en el que no esté transmitiendo ninguna estación. La modulación se obtiene de la propia salida de los auriculares del aparato de sonido, conectado a la antena externa para obtener la mejor recepción posible. Se ajusta en un trim-pot (VR1) o nivel de modula-

Figura 2 - Circuito de una repetidora de FM.

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ción para que no haya distorsión, y la señal se recibe en una antena telescópica chica. Como las radios portátiles son casi siempre monofónicas. Es así que si dos canales se mezclan transmitiendo juntos, no es posible separarlos en el receptor. Si el sintonizador o el aparato de sonido con que use el sistema no tiene salida de auriculares, la conexión puede hacerse en uno de los canales del receptor. El receptor debe tener entonces, una llave para fijar su posición. Como el consumo de corriente es bajo, cuatro pilas chicas o medianas constituyen una fuente de alimentación de duración excelente. No aconsejamos que se emplee una fuente de poder porque si no está muy bien filtrada, puede haber ruidos en la emisión. Cabe aclarar que este sencillo circuito también servirá para alimentar a múltiples receptores colocados estratégicamente, ya sea en hoteles, hospitales, colegios, empresas, etc. El diagrama completo del circuito se muestra en la figura 2. En la figura 3 proponemos nuestra versión en placa de circuito impreso que puede instalarse en una caja plástica con tapa de aluminio. La antena telescópica debe tener 40 cm de longitud como máximo. Es conveniente dejar las

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Distribuidor de Audio por FM para Empresas y Hoteles LISTA DE MATERIALES

DEL

CIRCUITO

DE LA

FIGURA 2

Q1 - 2N2222 ó equivalente - Transistor de RF C5 - trimer común L1 - 4 espiras de alambre común con diámetro de l cm. VR1 - 47kΩ - trim-pot B1 - Batería de 9V SW1 - Interruptor simple CN1 - Conector para antena telescópica de 30 a 40 cm. CN2: Conector para entrada de audio. R1, R2 - 10kΩ R3 - 6k8

R4 C1 C2 C3 C4

-

47 Ohm 10nF - capacitor cerámico 4n7 - capacitor cerámico 4pF - capacitor cerámico l00nF - capacitor cerámico

Varios Caja plástica mod. PB201, plug estéreo, alambre blindado o común, puente de terminales o placa de circuito impreso, soporte para 4 pilas medianas o pequeñas, alambres, soldadura, etc

Figura 3 - Circuito impreso de la repetidora de FM

conexiones lo más cortas posible y tener en cuenta la polaridad de la fuente de alimentación (B1). Una vez armado el circuito y colocado en su caja o gabinete, antes de cerrarlo conviene experimentar y ajustar la unidad. Para proceder de la manera siguiente: coloque las pilas en el soporte, conecte la entrada de audio a la salida de su sintonizador que debe estar sintonizado en una estación cualquiera a medio volumen, coloque en las proximidades (a unos 2 metros de distancia) una radio chica de FM sintonizada en una estación local que no esté en la banda, también a medio volumen. Ajuste inicialmente C5 para captar la señal del receptor en forma clara en la radio. VR1 debe estar en la posición de mínimo. Pruebe varios puntos de ajuste de C5 pues podrían captarse armónicas que son señales derivadas de menor intensidad. Procure obtener la señal más fuerte. Una vez captada esa señal, ajuste VR1 para

obtener el sonido del receptor con la mejor calidad posible y sin distorsiones. Aléjese con la radio para controlar que el equipo está en buenas condiciones (que se capte le señal fundamental y no las armónicas). Hecho esto, puede cerrar la caja del aparato y usarlo normalmente. Colóquelo sobre el receptor de FM o en el lugar donde se obtenga mayor alcance y calidad. No use antena externa para el receptor porque podría haber realimentación de la señal con oscilaciones fuertes que perjudicarían el ajuste y el funcionamiento del sistema, sobre todo si las frecuencias elegidas fueran cercanas a la de la estación captada. Siempre que use el retransmisor, deje el control del volumen del receptor con la antena externa en el mismo punto en que se hizo el ajuste. En la figura 4 se muestra un transmisor un poco más potente que emplea sólo dos transistores comunes para emitir audio a través de la banda

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Figura 4 - Transmisor de FM de 2W.

de FM comercial con distancias superiores a 100 metros. Es bastante estable y la calidad de señal es suficiente como para transmitir audio musical o hablado. También se lo puede utilizar para otras bandas de radiodifusión, utilizando las siguientes especificaciones: PARA FRECUENCIAS DE 30MHZ A 40MHZ L1 = 8 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25" C6 = trimmer de 15-20pF C3 = trimmer de 10-15pF Antena = Alambre AWG 38 PARA FRECUENCIAS DE 40MHZ A 50MHZ L1 = 6.75 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25" C6 = trimmer de 10-20pF C3 = trimmer de 10-15pF Antena = Alambre AWG 37 PARA FRECUENCIAS DE 90MHZ A100MHZ L1 = 6.5 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25" C6 = capacitor de 5.6pF C3 = capacitor de 3.3pF Antena = Alambre AWG 20"

Figura 5 - Circuito impreso del Tx de FM de 2W.

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El circuito debe ser armado sobre un circuito impreso como el mostrado en la figura 5 y alimentado con 9 ó 12V de corriente continua.

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Consume 4W, de los cuales 2W los hace con potencia irradiada y los otros dos los disipa en calor. Si desea usar el sistema con un micrófono del tipo electret tendrá que agregar una resistencia de 1kΩ desde el positivo hasta el terminal negativo del capacitor de entrada (base del 2N3708), quedando establecida la alimentación que ese tipo de micrófonos requieren. Dado su potencia reducida este tipo de dispositivos no requieren autorización del estado para operar. Sin embargo, si requiriera un alcance mayor, puede armar el circuito que describimos a continuación. TRANSMISOR

DE

18W

Las figuras 6 y 7 muestran un transmisor para la banda de FM comercial que provee hasta 18W de potencia. Ingresando una señal de audio de 1Vpp normalizada, la cual puede provenir de un mezclador o de otra fuente de audio, este sistema permite cubrir todo un pueblo mediano de casas bajas o un barrio completo en una ciudad. De requerirse más potencia se pueden construir e interconectar etapas de salida a fin de incrementar el área de cobertura de la emisora.

Antes de continuar, aclaramos que este transmisor (con o sin etapas de potencia adicionales) requiere autorización estatal para operar legalmente. Dado que el diagrama electrónico es demasiado ancho para colocarlo en pantalla hemos decidido fragmentarlo en dos, a fin de poder ser visto sin la necesidad de desplazarse de un lado a otro de la pantalla. El punto en donde lo cortamos sólo tiene dos conductores (representados por A y B) los cuales están señalizados con flechas. Las bobinas y choques deben ser confeccionadas según la siguiente tabla: L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13

3 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm 3 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 10mm) 1 Vuelta sobre aire de 12mm 4 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 12mm) 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm 1 Vuelta sobre aire de 12mm 2.5 Vueltas sobre ferrite tipo HF de 10x5mm 3 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 8mm) 1 Vuelta sobre aire de 12mm 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm 7 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 19mm) 3 Vueltas sobre aire de 13mm (largo 7mm)

Figura 6 - Primera parte del Tx de FM de 18W. Los puntos A y B deben unirse a los puntos A y B del ciruito de la figura 7.

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El capacitor variable conectado al colector del transistor BF199 permite ajustar la frecuencia de transmisión del circuito. El potenciómetro de 2k2 (el cual es del tipo lineal) hace las veces de sintonía fina. Una vez establecida la frecuencia de salida se deben ajustar los siguientes capacitores variables para calibrar el resto de las etapas del transmisor. Recuerde que estos ajustes se realizan desde el capacitor de la izquierda hacia el que está a la derecha. También tenga en cuenta que los ajustes iniciales es conveniente realizarlos con cargas fantasmas y no con la antena definitiva para evitar interferencias a otras estaciones. Con respecto a la alimentación, con 12V y 2,5A el circuito proporciona 12W, mientras que con 18V y 3,5A provee 18W, en todos los casos la fuente

debe estar estabilizada. El circuito debe ser construido sobre un impreso de epoxy con la cara superior (componentes) reservada para las pistas de interconexión y la cara inferior (soldaduras) para el plano de masa. Los transistores 2N3924, 2N4427 y BLY88 deben ser montados con disipadores de calor adecuados. En este tipo de componentes se usan disipadores circulares con forma de estrella. En el caso de los transistores 2Nxxxx el tamaño ideal es 20mm de diámetro por 10mm de altura, mientras que para el BLY88 deberá ser 75mm de diámetro por 100mm de altura. Es obligatorio el uso de grasa siliconada para optimizar la transferencia de temperatura de los transistores a sus disipadores. Recuerde que el calor excesivo (a parte de inestabilidad en la salida) puede causar daños a los componentes. J

Figura 7 - Segunda parte del Tx de FM de 18W. Los puntos A y B deben unirse a los puntos A y B del ciruito de la figura 6. EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Grupo Quark SRL San Ricardo 2072, Capital Federal (1273) TEL. (005411) 4301-8804

EDICION ARGENTINA Nº 141 ENERO 2012

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Reparando un BlackBerry Guía de Fallas Comunes: PARTE 1: DESARME DE BLACKBERRY BOLD Y FALLAS COMUNES Como mencionamos en la edición anterior, son cada vez más los usuarios de BlackBerry en América Latina, lo que genera una gran demanda de “servicio técnico” a estos equipos. Atentos a la solicitud de varios lectores, preparamos varias guías de reparación con las fallas más comunes y su solución, indicando en cada caso los pasos a seguir para desarmar un terminal. Toda la información procesada está disponible en nuestra web para los socios registrados del Club Saber Electrónica (recuerde que ser socio es gratuito). En esta nota explicamos cómo se desarma un teléfono BlackBerry Bold y damos algunas fallas con sus soluciones. Por: Ing. Horacio D. Vallejo e-mail: [email protected]

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l teléfono celular Bold, que toma su nombre de la pantalla clara y brillante, es el primer terminal de Blackberry equipado con conectividad HSDPA integrando, además, soporte WiFi y receptor GPS en el terminal. Con apenas 14 mm de espesor y poco más de 100 gramos, el Bold es un terminal compacto y elegante del que destaca su pantalla LCD de 480x320 píxeles de resolución y el teclado QWERTY completo con teclas redondeadas y con relieve. Los teléfonos inteligentes BlackBerry Bold permiten integrar hasta 10 cuentas de correo electrónico para tener acceso centralizado a todos tus mensajes. También per-

mite sincronizar calendarios, contactos y datos importantes. Las aplicaciones que están abiertas en los teléfonos inteligentes BlackBerry® Bold™ se mantienen activas para que pueda cambiar de una a otra rápidamente. Y con el nuevo BlackBerry® 6 incluido en el teléfono inteligente BlackBerry Bold 9780, se puede alternar entre aplicaciones muy facilmente. La conectividad permite correo electrónico, chat, descargas, streaming y mucho más, todo al mismo tiempo. El BlackBerry Bold maximiza la velocidad de su conexión en todas las zonas donde hay cobertura 3G.1 Posee conexión Wi-Fi® que permite revisar el correo electrónico,

comprar por Internet, navegar y hacer llamadas. Puede alternar entre la red de telefonía celular y redes WiFi (la red inalámbrica de su casa o de un área de acceso público) en cualquier momento. En la tabla 1 puede apreciar las características sobresalientes de este modelo de BlackBerry. Para desarmar la unidad debe seguir los siguientes pasos: 1) Quite la tapa trasera, la batería y Retire los seis tornillos con un destornillador T5, figura 1. 2) Levante con cuidado la base protectora de la placa madre del teléfono, figura 2. 3) Ahora, retire la placa madre

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Figura 1

del celular y desconecte la cinta (conector) para la pantalla y el parlante o bocina que se muestra en el circulo destacado de la figura 3. 4) A continuación, tendrá la placa madre y, para terminar, basta con levantar la pantalla. En la parte posterior de la misma

Figura 2

debe decir, o bien 001/004, 002/004, 003/004 o 004/004 que indica el modelo empleado para ese terminal. En caso de que tenga que sustituir la pantalla (figura 4) asegúrese de comprar el modelo de sustitución adecuado o, de lo contrario, no funcionará.

En la figura 5 se puede ver una imagen de la placa principal. La figura 6 muestra los contactos del gabinete que contiene a la placa madre y en la figura 7 podemos ver detalles de la placa madre de la que podemos decir que Samsung sigue impresionando con sus multi-chip Tabla 1

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Reparando un BlackBerry Guía de Fallas Comunes

Figura 3

Figura 4

Figura 5

envasados moviNAND + OneNAND + Mobile DDR. Las empresas Infineon y Renesas siguen destacándose con sus transceptores RF y SiRF no se

Figura 6

queda atrás con la inclusión de su GPS + A-GPS. En la figura 8 se tiene un diagrama en bloques que representa a dicho teléfono.

De la misma manera que explicamos cómo desmontar un Bold, podemos proceder para cualquier otro BlackBerry, en nuestra web encontrará tanto los manuales como Figura 7

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Cuaderno del Técnico Reparador videos, para acceder a ellos diríjase a www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave: “todoberry”.

Fallas y Soluciones Es común que un teléfono se moje, ya sea por la transpiración del cuerpo humano o porque accidentalmente se caiga al agua (y precisamente no se cae en un charco de agua destilada…). Cuando esto ocurre, de inmediato, debe quitar la batería pero en general el usuario lo

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cuba de ultrasonido, luego aplicarle calor en forma uniforme a toda la placa con una estación de soldado que no genere una temperatura superior a los 90ºC (lo ideal es entre 84ºC y 88ºC), dejar enfriar y armar nuevamente la unidad. En general, el equipo sale funcionando. En ocasiones, por más que ha realizado esta operación algunas teclas no funcionan, por más que generan el sonido equivalente a su acción, en ese caso, es probable que el agua haya provocado problemas en soldaduras de

Figura 8

seca como puede e intenta poner en marcha el teléfono, provocando daños que pueden ser irreversibles. Cuando un terminal se moja debe desarmarlo y limpiarlo en una

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Reparando un BlackBerry Guía de Fallas Comunes Figura 9

algunos componentes y Ud. tenga que “resoldar” algunos componentes; antes de hacerlo, caliente

durante unos 15 segundos a una temperatura de unos 85ºC las zonas 1, 2 y 3 de la figura 9.

Si el conector USB no tiene conexión, puede probar con realizar puentes en la placa principal, proce-

Figura 10

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 11

diendo como muestra la figura 10. Cuando el que no responde es el vibrador, seguramente no hace buen contacto (también puede ser ocasionado por una mojadura accidental), en la figura 11 puede ver las conexiones que debe revisar y resoldar con ultrasonido si hiciera falta. Si no posee soldador por ultrasonido, entonces puede emplear aire

caliente pero teniendo cuidado de no actuar sobre componentes adyacentes. Para ello utilice la técnica del papel de aluminio (vea la edición anterior de Saber Electrónica en Técnicas de Reballing). Por último, el agua también puede dejar como saldo la pantalla en blanco, como consecuencia de falsos contactos en el Flex, en su

conexión o en el prensa Flex; si ese es el caso, pruebe realizando un puente como muestra la figura 12. Por razones de espacio no podemos continuar con la explicación de fallas comunes, pero si desea una guía completa, puede descargarla de nuestra web. Aclaramos que en la próxima edición continuaremos con este tema. J Figura 12

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Microcontroladores Curso Programado de Microcontroladores PIC

Los Registros de los Microcontroladores PIC Llegamos a un momento de nuestro curso en el que estamos en condiciones de aprender a programar un PIC, ya sabemos cómo es un set de instrucciones y cuál es la estructura de un programa. Ahora bien, para indicarle a un microcontrolador de qué manera tiene que trabajar, se emplean los registros de configuración, porque es a través de éstos que se pueden activar las diferentes herramientas del microcontrolador, además de que nos indican a través de bits el resultado de una operación. En esta lección haremos un repaso sobre sistemas microcontrolados, aprovechando la síntesis realizada por Luis Rueda (http://r-luis.xbot.es) y mostraremos cómo son los registros de configuración de un PIC. Autor: M.C. Ismael Cervantes de Anda - IPN, México [email protected]

SISTEMAS MICROCONTROLADOS A modo de repaso, recordemos que un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y unidades de E/S (entrada/salida). El diagrama de un sistema microcontrolado responde al diagrama en bloques de la figura 1. Los dispositivos de entrada pueden ser un teclado, un interruptor, un sensor, etc. Los dispositivos de salida pueden ser Leds, parlantes (bocinas), zumbadores, interruptores de potencia (tiristores, optoacopladores) u otros dispositivos como relés, luces, un secador de cabello, etc. La figura 2 muestra una representación en bloques del microcontroador, para que tenga una idea de su estructura, y pueda ver la analogía con una

Figura 1 - Diagrama de un sistema microcontrolado.

computadora tipo PC, con su fuente de alimentación, un circuito de reloj y el chip microcontrolador, el cual dispone de su CPU, sus memorias, y por supuesto, sus puertos de comunicación listos para conectarse al mundo exterior. Como una nueva definición, entonces, podemos decir que un microcontrolador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Las partes principales del microcontrolador son: Memoria ROM (Memoria de sólo lectura).

Figura 2 - Diagrama en bloques de un microcontrolador.

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Microcontroladores Memoria RAM (Memoria de acceso aleatorio). Líneas de entrada/salida (I/O) También llamados puertos. Lógica de control Coordina la interacción entre los demás bloques. Algunos µP incluyen funciones especiales, correspondientes a otros bloques, como USART, bloques DA y AD, temporizadores, etc. Los microcontroladores PIC de gama media disponen de un set de 35 instrucciones de tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer) o “Computador con Set de Instrucciones Reducido”, lo cual representan muy pocas instrucciones pero muy poderosas. Otras son de tipo CISC (Complex Instruction Set Computer: Computador con Set de Instrucciones Complejo), lo que representan muchas instrucciones. Esta familia de microcontroladores se divide en tres rangos según la capacidad de los microcontroladores. El más bajo lo compone la familia 16C5X. El rango medio lo componen las familias 16C6X/ 7X/ 8X, algunos con conversores A/D, comparadores, interrupciones, etc. La familia de rango superior lo componen los 17CXX. Las funciones especiales que poseen algunos PIC son las siguientes: Conversores análogo a digital (A/D). Para usar en caso de que se requiera medir señales analógicas, por ejemplo temperatura, voltaje, luminosidad, etc. Temporizadores programables (Timer’s). Se emplean si se requiere medir períodos de tiempo entre eventos, generar temporizaciones o salidas con frecuencia específica, etc. Interfaz serial RS-232. Cuando se necesita establecer comunicación con otro microcontrolador o con un computador se emplea esta interfaz. Memoria EEPROM. Para desarrollar una aplicación donde los datos no se alteren a pesar de quitar la alimentación, que es un tipo de memoria ROM que se puede programar o borrar eléctricamente sin necesidad de circuitos especiales. Salidas PWM (modulación por ancho de pulso). Para quienes requieren el control de motores DC o cargas resistivas, existen microcontroladores que pueden ofrecer varias de ellas. Interrupciones. Cuando una señal externa activa una línea de interrupción, el microcontrolador deja de lado la tarea que está ejecutando, atiende dicha interrupción, y luego continúa con lo que estaba haciendo.

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Figura 3 - Estructura Von Newmann.

Figura 4 - Estructura Harvard.

Todo esto, sólo para tener una idea de lo que son los micros, ahora vamos a un par de ellos en especial Arquitectura interna del PIC: Hay dos arquitecturas conocidas; la clásica de Von Neumann, y la arquitectura Harvard. Arquitectura Von Neumann. Dispone de una sola memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (direcciones, datos y control), figura 3. Arquitectura Harvard. Dispone de dos memorias independientes, una que contiene sólo instrucciones, y otra que contiene sólo datos, figura 4. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses de acceso y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias, ésta es la estructura para los PIC’s. Los principales bloques componentes del microcontrolador son: El procesador o UCP Es el elemento más importante del microcontrolador. Se encarga de direccionar la memoria de instrucciones, recibir el código OP de la instrucción en curso, decodificarlo y ejecutarlo, también realiza la búsqueda de los operandos y almacena el resultado. Memoria de programa Es la memoria donde se almacenan las instrucciones, aquí es donde almacenaremos nuestro programa o código que el micro debe ejecutar. No hay

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Curso Programado de Microcontroladores PIC posibilidad de utilizar memorias externas de ampliación. Son 5 los tipos de memoria. pero sólo describiré dos: Memorias EEPROM. (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory - Memoria de sólo lectura Programable y borrable eléctricamente). La grabación del programa se hace a través de un circuito grabador y bajo el control de una PC. El número de veces que puede grabarse y borrarse una memoria EEPROM es finito aproximadamente 1.000.000 de veces. Este tipo de memoria es relativamente lenta. Memorias FLASH. Disponible en el PIC16F84. Posee las mismas características que la EEPROM, pero ésta tiene menor consumo de energía y mayor capacidad de almacenamiento, por ello está sustituyendo a la memoria EEPROM. La memoria de programa se divide en páginas de 2,048 posiciones. El PIC16F84A sólo tiene implementadas 1K de posiciones (1024 posiciones, en decimal) es decir de 0000h a 03FFh y el resto no está implementado, tal como se puede ver en la figura 5. Cuando ocurre un Reset, el contador de programa (PC) apunta a la dirección 0000h, y el micro se inicia nuevamente.

Por esta razón , en la primera dirección del programa se debe escribir todo lo relacionado con la iniciación del mismo (por ejemplo, la configuración de los puertos). Ahora, si ocurre una interrupción, el contador de programa (PC) apunta a la dirección 0004h, entonces ahí escribiremos la programación necesaria para atender dicha interrupción. Algo que se debe tener en cuenta es la pila o Stack, que consta de 8 posiciones (o niveles) y es el lugar donde se “anota” la posición donde estaba ejecutándose el programa principal cuando fue interrumpido y a la que debe volver cuando dicha interrupción termine. Esto es como una pila de 8 platos el último en poner es el primero en sacar, si seguimos con este ejemplo, cada plato contiene la dirección y los datos de la instrucción que se está ejecutando, así cuando se efectúa una llamada (CALL) o una interrupción, el PC sabe donde debe regresar (mediante la instrucción RETURN, RETLW o RETFIE, según el caso) para continuar con la ejecución del programa.

Figura 5 - Mapa de memoria del PIC 16F84.

Figura 6 - Los bancos de datos del PIC 16F84

Memoria de datos Tiene dos zonas diferentes: 1. RAM estática ó SRAM: donde residen los Registros Específicos (SFR) con 24 posiciones de

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Microcontroladores tamaño byte, aunque dos de ellas no son operativas y los Registros de Propósito General (GPR) con 68 posiciones. La RAM del PIC16F84A se halla dividida en dos bancos (banco 0 y banco 1) de 128 bytes cada uno (7Fh), figura 6. 2. EEPROM: de 64 bytes donde, opcionalmente, se pueden almacenar datos que no se pierden al desconectar la alimentación. Configuración de los puertos del PIC Para poder configurar los puertos del PIC es necesario conocer la tabla de registros de la memoria de datos, la cual como dijimos, está dividida en el BANCO 0 y BANCO 1. Los registros importantes en la configuración de los puertos son:

Figura 7 - Registro Status.

Si asignas un CERO (0) a un pin, éste quedará como salida Si le asignas un UNO (1), quedará como entrada Esta asignación se hace en: TRISA para los pines del PUERTO A (5 bits) TRISB para los pines del PUERTO B (8 bits)

Por Ejemplo: Si TRISA es igual a 11110 todos sus pines serán entradas salvo RA0 que esta como salida. Si TRISB es igual a 00000001 todos sus pines serán salidas salvo RB0 que esta como entrada. Cuando el PIC arranca se encuentra en el BANCO 0, como TRISA y TRISB están en el Por defecto el PIC tendrá todos los I/O port’s (es BANCO 1 no queda otra, deberemos cambiar de decir los puertos RA y RB), colocados como entra- banco. Esto se logra a través del Registro STAda de datos, y si queremos cambiarlos habrá que TUS. configurarlos. Al configurar los puertos deberás STATUS es un Registro de 8 bits u 8 casillas, en tener en cuenta que: el cual la Nº 5 (RP0) define la posición del banco en donde nos encontramos, figura 7. Si pones un CERO (0) a RP0 estaremos en Tabla 1 - Ejemplo de configuración de los puertos el BANCO 0. de un PIC. Si le pones un UNO (1) ya ves, estaremos en el BANCO 1. ;———————-Encabezado——————Para entender mejor cómo se configura un list p=16f84 ; usaremos el PIC 16f84 puerto, en la tabla 1 tenemos un código que radix hex ; y la numeración hexadecimal configura todos los pines del puerto A como ;——————mapa de memoria————entrada y todos los del puerto B como salida.Descripción de los Registros del PIC. ; Aquí le asignamos nombres a los 0x03 equ estado STATUS PORTA PORTB TRISA TRISB

trisa trisb

equ equ

dirección dirección dirección dirección dirección

0x3 0x5 0x6 0x5 0x6

0x05 0x06

; registros indicando la posición ; en la que se encuentran

;———-Configuración de puertos———reset inicio

org goto org bsf movlw movwf movlw movwf bcf

0x00

; origen del programa, aquí comenzaré ; siempre que ocurra un reset ; salto a “inicio” inicio 0x05 ; origen del código de programa estado,5 ; pongo rp0 a 1 y paso al banco1 b’11111’ ; cargo W con 11111 trisa ; y paso el valor a trisa b’00000000’ ; cargo W con 00000000 trisb ; y paso el valor a trisb estado,5 ; pongo rp0 a 0 y regreso al banco0

;————————————————————— end ;—————————————————————

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LOS REGISTROS

; se acabó

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DEL

PIC

Tal como dijimos, para indicarle a un microcontrolador de que manera tiene que trabajar, es que se emplean los registros de configuración, porque es a través de estos que se pueden activar las diferentes herramientas del microcontrolador, además de que nos indican a través de bits el resultado de una operación. En la figura 8 se muestra la imagen del mapa de memoria de datos, la cual contiene a los registros de configuración y de propósito general.

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Curso Programado de Microcontroladores PIC Los registros de configuración están compuestos por 8 bits, misma cantidad que posee el bus de la memoria de datos; la memoria de datos está ubicada en localidades de memoria del tipo RAM, por lo que junto a los registros de configuración se encuentran las localidades de memoria RAM (también se les conoce con el nombre de registros de propósito general), en donde se pueden guardar los resultados de la ejecución de una instrucción, esto quiere decir, que tanto los registros de configuración como los registros de propósito general, se encuentran ubicados en el mismo mapa de la memoria de datos. El mapa de la memoria de datos se encuentra dividido en diversos “bancos”, los cuales contienen a todos los registros con los que puede contar un microcontrolador PIC, cada uno de los bancos puede ser accedido desde el código del programa que se le cargue a un microcontrolador, por lo tanto, para con-

Figura 8. Mapa de memoria de datos y registros.

figurar las diversas herramientas del microcontrolador, primero se debe de ubicar cual o cuales registros serán manipulados, para de esta manera direccionarlos en el correspondiente banco que contiene los registros de interés, este proceso requiere del empleo de una descripción adecuada, la cual será la única manera de accederlos para que se puedan manipular los registros de configuración. De la figura 8 se puede observar que por ejemplo para el banco 0, la primera localidad comienza en 00h mientras que la última se ubica en 7Fh, lo cual equivale a tener un total de 128 localidades, teniéndose la misma cantidad de localidades para todos los bancos que pueda tener el microcontrolador. También se observan los espacios asignados a los registros de configuración, en los cuales si de manera arbitraria se les hace llegar un valor distinto al que debe de estar presente, le estaremos cambiando al microcontrolador su forma de trabajo, por otra parte, se cuenta con los registros de propósito general, en donde podremos almacenar datos que de acuerdo al programa que elaboremos son importantes. Normalmente los 2 primeros bancos (banco 0 y banco 1) es en donde se concentran la mayoría de los registros de configuración importantes, mientras que en los bancos restantes (banco 2 y banco 3) se tiene un reflejo de dichos registros de configuración. La importancia de los bancos 2 y 3 radica en que en ellos se encuentra una buena cantidad de localidades de registros de propósito general, en donde podremos guardar datos si es que se requiere. Los registros de configuración reflejados sirven para realizar un acceso rápido, si es que ya se tiene direccionado un determinado banco, esto nos puede ayudar a ahorrar código para no estar cambiando de banco. En las tablas 2 y 3 se muestran los registros correspondientes al banco 0 y 1, además de los bits que los conforman, en las tablas se ilustra de igual manera en que localidad se encuentran los registros, así como el valor que adquieren una vez que es inicializado el microcontrolador mediante un reset. En la próxima edición describiremos los registros de configuración que generalmente se emplean en cualquier proceso, dejando los registros de configuración de las herramientas del microcontrolador

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Tabla 2. Registros de configuración ubicados en el banco 0.

Tabla 3. Registros de configuración ubicados en el banco 1.

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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: Quisiera saber por qué muchos de los links para descarga que ustedes colocan en la revista no funcionan o se cortan mientras baja el archivo. ¿No hay una forma más segura para tener lo que se precisa? Ramón Aldea. Respuesta: Estimado amigo, como Ud. puede observar, en general no empleamos servidores externos (como Rapidshare, Megaupload, etc.) para darle privacidad a EN NOS Y ASA A EV C A NU R S T O S NUE EGAL ESE R LLÉV

VÍSITE

nuestros lectores y que descarguen directamente desde nuestro sitio. Esto hace que debamos contar con servidores y conexiones cuyo costo es elevado y, cuando se realizan descargas simultáneas de varios lectores el sistema se puede volver algo lento. Es por eso que recomendamos que primero se hagan socios del Club Saber Electrónica (es gratis y se hace desde nuestra web) y que, cuando realice la descarga, lo haga como socio para que tenga prioridad sobre otros usuarios y así no tenga problemas con la descarga. Aún así, si desea realizar la descarga como lector, NO DEBERIA tener problemas de falsa conexión o caída de la misma, simplemente podría ser algo lenta. Si el error persiste debe reportarlo a [email protected]. Pregunta 2: ¿Es cierto que los programas de PICAXE dejarán de ser gratuitos? Si es así me sentiría estafado, porque aprendí a usar estos chips porque en Saber Electrónica solían decir que para programarlos no había que comprar nada más que el integrado. Samuel Augusto Celaya. Respuesta: Que yo sepa los programas de edición, simulación y programación no se van a cobrar y seguirán a disposición de todos los interesados desde la página de Education Revolution. Lo que si va a suceder es que para programar en Diagrama de Flujo los nuevos PICAXE será necesario el progra-

ma LOGICATOR que es más fácil de usar, es decir, los estudiantes, técnicos, profesionales y desarrolladores contarán con herramientas más poderosas y para aprender a usarlas será más sencillo. Tengo entendido que la versión para PICAXE seguirá siendo gratuita y se cobrará para usar con PIC. Si llegara a enterarme de algún cambio en la política de la empresa de inmediato lo haré saber a través de las páginas de Saber Electrónica. Pregunta 3: Cómo hago para poder darle un PIN a una BlackBerry que me trajeron de Estados Unidos. Hablé con mi operador y me dijo que si no le compraba el teléfono a ellos no me podían dar un PIN para acceder a las redes sociales. Luis Alberto Gómez . Respuesta: Es un tema complicado… en realidad el operador debería entregar un PIN pero suelen no hacerlo. Se puede solicitar a RIM, pero no suelen obviar el pedido, es por eso que muchas veces no se puede tener un número de acceso a las redes sociales con conexión específica para BlackBerry. Lo que se puede hacer es colocar otra aplicación para que se pueda acceder a redes sociales gratuitamente. En esta edición se brinda un manual para Nokia 3G y le permite al lector bajar material adicional desde Internet. Lea dicho manual y encontrará información para poder acceder a redes sociales. J

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Saber Electrónica lo atiende de lunes a viernes de 9:00 a 13:00 y de 14:00 a 18:00 en San Ricardo a 15 cuadras de la anterior dirección (vea en la página 79 cómo llegar).

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