Saber Electrónica N° 294 Edición Argentina

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ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 25 / 2012 / Año 25 / 2012 / Nº 294Nº 294

tapa SE 294 19/12/11 18:05 Página 1

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SECCIONES FIJASSección del Lector 80Descarga de CD: Funcionamiento de un Teléfono Celular: Técnicas de Desarme y Reconocimiento de Partes 16

ARTICULO DE TAPAUso del Osciloscopio en el Automóvil 3

MONTAJESOsciloscopio para Uso Automotriz 17Atenuador de Potencia al Tacto 293 Controles de Velocidad para Motores CC 33Interruptor Térmico 53Termómetro con PIC y LCD 56

MANUALES TÉCNICOSSistemas de Inyección Electrónica Bosch 33

TECNOLOGIASensores CCD: Historia de los Tubos de Imagen 60

TÉCNICO REPARADORFallas y Reparaciones en Televisores de Origen Chino 67

AUTO ELÉCTRICONuevos Sistemas de Multiplexado de Datos en el Automóvil 71

EDITORIALQUARK

Año 25 - Nº 294ENERO 2012

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I m p r e s i ó n : I m p r e s i o n e s B A R R A C A S S. A . , O s v a l d o C r u z 3 0 9 1 , B s. A i r e s, A r g e n t i n aPublicación adherida a la Asociación

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DEL DIRECTOR AL LECTOR

CAPACITACION POR INTENET

Bien, amigos de Saber Electrónica, nosencontramos nuevamente en las páginas denuestra revista predilecta para compartirlas novedades del mundo de la electrónica.

Empezamos un nuevo año y con él serenuevan esperanzas y se ponen en marchauna serie de proyectos que fueron planifica-dos con anterioridad. En Editorial Quarksomos conscientes de que, para seguir estando en la vanguardia,debemos seguir ofreciendo la mejor alternativa en contenidos deelectrónica. Por tal motivo, ya lanzamos una serie de proyectospara que se capacite en forma seria y responsable desde la tran-quilidad de su casa y con el apoyo de profesionales.

Sin embargo, la tarea que nos ocupa no es fácil… durante el2011 la situación económica europea y estadounidense arrastró aMéxico y otros países de nuestra región a tal punto que la dis-tribución de nuestra querida revista en varios países se ha vistoamenazada debido a las demoras en el cobro de los ejemplares ven-didos. En México, por ejemplo, Saber Electrónica es una de lasúnica 5 publicaciones cuya venta no disminuyó en el último año ymedio pero los distribuidores llevan más de 3 meses de retrazo enlos pagos lo cual dificulta nuestra tarea ya que la imprenta, porejemplo, no entiende esta situación. Tuvimos que agudizar el in-genio, reestructurar partidas presupuestarias y charlar conproveedores y, por suerte, “seguimos al pié del cañón”.

Es por ello que creemos que la mejor opción para “minimizar”los riesgos económicos es ampliar nuestra tarea educativa a travésde Internet, razón por la cual, a partir de marzo, no sólo estarándisponibles todas nuestras publicaciones en formato digital sinoque también comenzaremos una serie de cursos por videoconferen-cia para que Ud. se capacite en tiempo real pero sin tener que asis-tir personalmente a ningún sitio. Esté atento porque comenzará eldictado de la carrera de Técnico Superior en Electrónica, talleresprácticos de capacitación en varias áreas y cursos de especial-ización avalados por importantes Universidades.

Como puede observar, seguimos trabajando, y lo hacemosporque Ud. nos sigue eligiendo, es por eso que agradecemos su fi-delidad y le deseamos para este año que todos su proyectos se ha-gan realidad y que tenga paz junto a los suyos. Es el deseo de to-dos los que hacemos Saber Electrónica.

Ing. Horacio D. Vallejo

SABER ELECTRONICA

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProducciónJosé María Nieves (Grupo Quark SRL)

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicación men-sual SABER ELECTRONICAArgentina: (Grupo Quark SRL) SanRicardo 2072, Capital Federal, Tel (11) 4301-8804México (SISA): Cda. Moctezuma 2,Col. Sta. Agueda, Ecatepec de More-los, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077

ARGENTINAAdministración y NegociosTeresa C. Jara (Grupo Quark)

StaffLiliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo,

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Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Raúl Romero

Video y Animaciones: Fernando FernándezLegales: Fernando Flores

Contaduría: Fernando DucachTécnica y Desarrollo de Prototipos:

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MéxicoAdministración y Negocios

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Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regala-do, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José

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Atención al ClienteAlejandro Vallejo

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Director del Club SE:[email protected]

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Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se responsabiliza por elcontenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que semencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no en-trañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproduc-ción total o parcial del material contenido en esta revista, así como laindustrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales,salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

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AA RTÍCULRTÍCUL OO DEDE TTAPAPAA

USO DEL OSCILOSCOPIO

EN EL AUTOMÓVIL

En el siguiente artículo se expondrá la importancia del buen conocimiento que debe tener elTécnico Electromecánico, así como el Técnico Superior de Automoción y el Técnico en Electrónicadel osciloscopio como aparato de medición en el taller, de modo que con el mismo sea capaz decontrolar una serie de señales eléctricas, incluso electrónicas, imposibles de controlar por mediodel tester o multímetro. Se realizará una descripción general de un osciloscopio para uso auto-motor, así como una muestra de varios ejemplos reales de mediciones con el mismo, sobre un sis-tema de inyección diesel moderno. El objetivo que pretende el autor, sobre cuyo trabajo basamosesta entrega (Jesús Díaz Fonseca), es demostrar que el técnico debe saber manejar este tipo deaparatos de medida, cuando las señales a medir no pueden ser captadas con un multímetro. Asu vez, le proponemos el armado de un osciloscopio de uso automotor para ser usado junto conuna PC, notebook, tablet y/o PDA.

Coordinación y Comentarios: Ing. Horacio Daniel [email protected]

Art Tapa - osciloscopio auto 21/12/11 08:33 Página 3

electrónicas del automóvil, aunque en ocasionespuede ser de utilidad.

Osciloscopio Digital Portátil de Automoción Existen varias marcas de aparatos de diagnosis de

automoción (diagnóstico en el automóvil) que ofreceneste tipo de osciloscopios, figura 2, los cuales son muyeficaces, ya que pueden trasladarse fácilmente y fun-cionan conectados a la batería del automóvil, por loque se convierte en una herramienta de disposiciónrápida y muy útil para diagnosticar averías fuera deltaller en vehículos inmovilizados en la carretera o bienrealizar pruebas en el vehículo rodando en carretera.

Osciloscopio integrado en PC Esta solución es de las más comunes en los talle-

res y consiste en un aparato que se conecta a modode interfaz entre la computadora y el vehículo. Esnecesario instalar el programa adecuado en la PC, y alutilizarlo, las gráficas se muestran en la pantalla de la

INTRODUCCIÓN

El osciloscopio es un equipo de medida capaz devisualizar en gráficas todas las mediciones eléctricasque se realizan con polímetro, además de otras quepor la velocidad con la que cambian de valor no sepueden medir con el tester o multímetro.

Existen osciloscopios de laboratorio que incluyenmuchos controles y ajustes, algunos de los cuales nose utilizan en automoción, por lo que los más adecua-dos para el automóvil son los osciloscopios digitalesportátiles, específicos de automoción, o también aque-llos que se utilizan con el ordenador por medio de unsoftware que se instala y de un interfaz o elementoque se coloca entre la computadora y el circuito amedir.

TIPOS DE OSCILOSCOPIOS

En general existen tres tipos de osciloscopios:

Osciloscopio analógico de laboratorio.Osciloscopio digital portátil de automoción.Osciloscopio digital integrado en PC, pudiendo ser

de 2 o 4 canales.

Algunos muestran al menos 2 canales simultánea-mente, lo cual es una ventaja a la hora de compararseñales que están relacionadas entre sí.

Osciloscopio de LaboratorioEste tipo de osciloscopio (analógico), muy utilizado

por técnicos de TV, radio y electrónicos en general,figura 1, no se utiliza en automoción, debido a la faltade respuesta en velocidad ante diferentes señales

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Artículo de Tapa

Figura 2 - Osciloscopios usados en el diagnóstico del automóvil.

Figura 1 - Osciloscopio usado en el laboratoriode electrónica.


computadora. En la figura 3 podemos observar unosciloscopio marca TEXA, muy empleado en talleresautomotrices, cuyo costo puede superar los 400 dóla-res americanos. Sin embargo, en esta misma edición,le propondremos el armado de un osciloscopio de bajocosto.

RESUMEN DE CONTROLES Y AJUSTE DEL OSCILOSCOPIO

Un osciloscopio de uso automotor está diseñadopara que sea capaz de analizar y comprobar los cir-cuitos de carga, arranque, sistemas de encendido, yespecialmente todos los sistemas electrónicos queactualmente incorporan los automóviles,estando muy indicado para la comproba-ción de señales digitales y alternas quegeneran los diversos y variados sensoresdel automóvil, así como las señales aplica-das por la ECU (computadora de abordo óUCE) a los actuadores de los sistemaselectrónicos.

La visualización de una señal en unosciloscopio puede diferir bastante en fun-ción del ajuste que se efectúe en éste, demodo que dichos ajustes dependerán de lafrecuencia y valor de tensión de una señal,para que ésta se vea en la proporción ade-cuada en la pantalla.

Para explicar el funcionamiento y utiliza-ción del osciloscopio, se mostrará un osci-loscopio digital diseñado especialmentepara su utilización en el automóvil. En la

figura 4 podemos apreciar la imagen de un oscilosco-pio TEXA con el detalle de sus principales controlesmientras que la figura 5 representa la imagen en la PCdel software Scope que usaremos para el osciloscopioque propondremos arma. Los principales ajustes son:

* Ajuste vertical: Tendrá que ajustar el nivel detensión de la señal para que no se vea muy pequeñani que se salga de la pantalla; en concreto se escogeel valor de Volt / división, siendo la división cada cua-drícula en la que se divide la pantalla.

* Ajuste horizontal: Tendrá que ajustar el valor deltiempo que dura un ciclo (periodo), de modo que cadaciclo ocupe, aproximadamente, una división, con lo

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Artículo de Tapa

Figura 3 - Osciloscopio TEXA utilizado en el diagnóstico automotor.

Figura 4 - Los controles en la PC del osciloscopio TEXA.


que en el ancho de pantalla veremosvarios ciclos y tendremos una visión clarade la señal. Es lo que se llama Tiempo /división.

* Ajuste de tensión alterna o conti-nua: Aquí debe situar el selector corres-pondiente en alterna o continua depen-diendo del tipo de señal a visualizar. Siquiere ver una señal continua pero varia-ble, en el entorno de la señal variable,deberá “quitar” la componente continua(para que la señal no se salga de la pan-talla y la porción variable se pueda visua-lizar) acoplando el osciloscopio en AC.

* Ajuste del disparo o trigger: Esuna función que permite sincronizar elcomienzo de visualización de una señalen un punto concreto de la pantalla, coin-cidiendo con un nivel de tensión y otro detiempo ajustado previamente por el usua-rio; de este modo parecerá que la señal está conge-lada, ésta no se moverá mucho y será fácil analizarla.

* Ajuste de la línea de cero: Es la línea quesepara la parte positiva y negativa de la señal, cuandoésta sea alterna. Cuando le interese ver una señalcontinua con su nivel de tensión muy ampliado, tendráque bajar la línea de cero; al visualizar una señalalterna, normalmente situará la línea de cero a mitadde pantalla, para que se vean bien las componentespositivas y negativas de la señal.

APLICACIONES DE LOS OSCILOSCOPIOS

EN AUTOMOCIÓN

Las aplicaciones más comunes quehan tenido los osciloscopios en auto-moción hasta hace algunos años eranlas visualizaciones obtenidas de lastensiones del primario y secundario enel sistema de encendido de los motoresde gasolina.

Modernamente, los vehículos incor-poran multitud de dispositivos electróni-cos que, o bien generan señales digita-les o alternas (sensores), o bien funcio-nan con las mismas (actuadores), yasean con motores diesel como congasolina, ya que existen una serie desistemas no relacionados con el motor

que funcionan electrónicamente. En este artículo seexplicarán algunas de estas señales y los dispositivosque las generan o las utilizan, así como los ajustesrealizados en el osciloscopio para su correcta visuali-zación e interpretación.

TIPOS DE SEÑALES MÁS COMUNES EN EL AUTOMÓVIL

Señales de Tensión Alterna Las señales alternas más comunes a controlar en

el automóvil son las siguientes:

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Artículo de Tapa

Figura 5 - Los controles en la PC del osciloscopio que vamos aarmar en esta edición.

Figura 6 - Señal presente en los sensores inductivos.


* Señal de sensores inductivos:En este gráfico de la figura 6 se ve eltipo de señal alterna que generan estossensores. En estos tipos de señalescada ciclo completo se realiza en undeterminado tiempo o frecuencia.

En general, los sensores inductivosno necesitan alimentación para generaresta señal. Las encontramos en ele-mentos como sensores de revolucionesde motor, de ruedas (en el ABS), etc.

Para visualizar en el osciloscopioeste tipo de señales, tendremos queseleccionar la opción AC, además de losajustes necesarios para la correctavisualización tanto en la escala vertical(Volt/Div) como en la horizontal(Tiempo/Div).

* Señal de la componente alternarectificada en el alternador: Aunquees una señal continua “rectificada”, seobserva que mantiene una componentealterna, la cual se ve diferente según eldistinto ajuste del osciloscopio. En lafigura 7 podemos ver esta señal“ampliada” (sin la componente continua)gracias a los ajustes del osciloscopio.

Fallas en el puente de diodos (rectifi-cador) se podrían ver claramente ya queel resultado sería una señal alterna norectificada. En la figura 8, en azul, semuestra el oscilograma de la intensidadde carga del alternador, por medio deuna pinza amperimétrica.

Uso del Osciloscopio en el Automóvil

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Figura 7 - Señal presente en el alternador.

Figura 9

Figura 8 - En azul se muestra la intensidad de carga del alternador.


Señales de Tensión Continua ConstanteComo si utilizásemos un multímetro, con el oscilos-

copio se pueden medir tensiones continuas. Si setrata de un equipo que emplea la placa de sonido de laPC (como el que mostramos en esta edición), se debetener en cuenta que no se podrán medir tensionescontinuas, a menos que se emplee algún arreglo cir-cuital que permita “obviar” el capacitor de entrada dela placa de captura (de sondo). En la figura 9 podemosver 2 señales continuas en un osciloscopio.

Señales de Tensión Continua Variables Son señales que generan algunos sensores de los

diferentes sistemas electrónicos y que informan a laUCE de ciertas situaciones y condiciones físicas,como pueden ser el caudalímetro de aire, el potenció-metro del acelerador o la sonda lambda en los siste-mas de gestión de motor (figura 10), que informan dela cantidad de aire aspirado, la posición del pedal deacelerador o de la cantidad de oxígeno en los gasesde escape, respectivamente.

Estas señales son de corriente continua, pero suvalor es variable, en función de la variación de losparámetros físicos o variables de las que informan. A

los efectos prácticos, vea en la figura 11 las señalespresentes en un caudalímetro en diferentes momentosdel funcionamiento del motor.

Vea en la figura 12 la señal presente en el poten-ciómetro de un acelerador.

Un potenciómetro de acelerador no es más queuna resistencia variable, con tres conexiones, a la quese le aplica una tensión (+ y -) entre dos de sus bornesy, en función de la posición que tome el aceleradorofrece un valor de tensión diferente a través de la ter-cera conexión o salida. Normalmente dan un valor cer-cano a 0,5V en ralentí para ir subiendo el valor hasta4,75V aproximadamente, con el pedal totalmentepisado.

Para medir el estado o comportamiento de un sen-sor de oxígeno o sensor lambda, debe colocar un mul-tímetro digital en una escala que puede ser tanto enmV o V.

En ella verá una variación de ciclos en valores de0 a 1V (de 0mV a 1000mV), y debe cambiar 10 vecesen 10 segundos, lo cual indicará que la proporción demezcla está cambiando continuamente de pobre arica, tratando de mantenerse alrededor de 500mV, oproporción estequiométrica.

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Figura 10 - Caudalímetro, acelerador y sonda lambda.

Figura 11 - Señales presentes en el caudalímetro en diferentes condiciones del motor.


Si quiere medir en la escala mV deberá colocar elpolímetro en mV. Esta variación es igual que la ante-rior, pero irá de 0 a 1000 mV.

En el caso de querer visualizar la señal con unosciloscopio, se observará una señal continua cuyovalor irá oscilando entre los valores ya comentados ycon una frecuencia aproximada de 1Hz., tal como seobserva en la imagen de la figura 13.

Señales de onda cuadrada Este tipo de señal es continua, ya que no cambia

de polaridad, pero variable en su nivel de tensión,pudiendo ser positiva o negativa, figura 14.

Tienen un valor mínimo, que no tiene por qué ser0V y uno máximo, que puede ser 5V, 12V, etc.

Son generadas por diversos dispositivos para ofre-cer informaciones de estados físicos del motor o del

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Figura 12


vehículo, como las revoluciones del motor, la velo-cidad del vehículo, la posición del árbol de levas oel distribuidor de encendido, etc.

Otras veces son señales suministradas por uni-dades electrónicas de control aplicadas a diferen-tes actuadores para que estos realicen sus funcio-nes, como son válvulas EGR, válvulas de pilotajedel turbo, presión de combustible, motores deralentí, etc. Su frecuencia de trabajo viene dadapor la duración de un ciclo. A veces se utilizanseñales con frecuencia fija donde la mitad deltiempo la señal está al nivel alto y la otra mitad alnivel bajo. Otras veces, para identificar un puntoconcreto de un elemento se utilizan frecuenciasvariables, determinadas por una parte caracterís-tica del sensor, como en la figura 15.

Señales con modulación de impulsos En ocasiones se utiliza lo que se conoce como

“relación cíclica de apertura (RCO)” o porcentajeDwell, en la que la frecuencia es fija pero la duracióndel estado de nivel de tensión máximo y mínimo esvariable. Hasta ahora se han estudiado dos tipos decorriente, la continua y la alterna, pero existe un tercertipo que posee características de ambas: “los impul-sos”. Las Unidades de Control Electrónico (ECU óUCE) diseñadas para gobernar algunos actuadores,tales como electroválvulas, donde es necesario unperfecto control de la apertura y el cierre, funcionangenerando impulsos de mando sobre el actuador. Elcontrol puede hacerse de dos modos:

1 Enviando impulsos de corriente continua yhaciendo variar la frecuencia a la que se producen.

2 Manteniendo la frecuencia constante, hacervariar la anchura del impulso; en ambos casos se con-sigue regular la corriente de mando sobre el actuador.

En los impulsos se aprecian las siguientes caracte-rísticas:

1 . Son de corriente continua, puesto que circulansiempre en el mismo sentido.

2 . Son intermitentes (igual que las ondas). 3 . Poseen cierta longitud (o duración) que es el

ciclo (o periodo). 4 . Sólo una parte del impulso es “activo”. 5 . La relación en porcentaje entre la duración de la

parte activa y la duración del periodo del impulso pro-porciona una exacta referencia de la energía que

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Artículo de Tapa

Figura 13 - Tensión continua variable observada en el aceleradorcon un osciloscopio.

Figura 14 - Señal de onda cuadradapresente en diversos elementos

asociados con la ECU.

Figura 15


aplica el impulso. A esta relación se denomina factorde trabajo o DWELL de la señal.

Este último procedimiento de regulación, “impulsosa frecuencia fija y con variación de su anchura”, es elmás habitual y se conoce como variación en la rela-ción de ciclo de la señal o también variación del

DWELL. Es el método que se emplea para el controlde las electroválvulas de inyección o para el mandoregulado de algunas válvulas de ralentí.

Los actuadores reciben impulsos de mando conuna tensión y frecuencia fija, y se hace variar la rela-ción entre la anchura del impulso a nivel bajo (0V ómasa) y alto (12V), es decir se modifica la relaciónentre la señal cuando “trabaja” y “no trabaja”.

El resultado final es que los dispositivos a controlarreciben una corriente perfectamente regulada y la uni-dad de control no se somete a los peligros de la exce-siva disipación de energía, figura 16.

Otros modos de llamar a esta particular forma deactivar ciertos elementos eléctricos es:

Modulación de impulsos Porcentaje Dwell Modulación de ancho de pulso (PWM)

Su utilización se explica con el siguiente ejemplo,en el que se describe el funcionamiento de un regula-dor de presión de alta de combustible de un sistemade inyección Diesel de alta presión (Common Rail).

* El regulador de presión de alta es una electrovál-vula que retiene el combustible que iría al retorno deldepósito de combustible de modo que mientras máscantidad de combustible retorne menos presión habráen la rampa de alta presión, y lo contrario, mientras

menos cantidad decombustible retornehabrá mayor presiónen rampa. * Si la válvula la activa-mos eléctricamente, laabrimos, de modo queretorna el combustibley baja la presión, peroinmediatamente tendrí-amos que volver acerrarla porque si no lapresión caería mucho,y así sucesivamentetendríamos que estaractivando y desacti-vando eléctricamentela válvula para conse-guir estabilizar la pre-sión y poder aumen-tarla o disminuirla conprecisión, figura 17.

Uso del Osciloscopio en el Automóvil

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Figura 16 - impulsos eléctricos con ancho varia-ble para control de procesos.

Figura 17 - Funcionamiento de un regulador de presión “de alta” de combustible.


Hasta aquí lo que se ha conseguido es abrir ocerrar la electroválvula completamente, pero laforma adecuada de conseguir la regulación pre-cisa de la presión es poder abrirla MÁS o MENOS,de modo que si abrimos más, baja más la presióny si abrimos menos, cae menos la presión.

Este objetivo se consigue eléctricamente pormedio de la relación cíclica de apertura (RCO),aplicando sobre los elementos a activar impulsoseléctricos en forma de onda cuadrada, con una fre-cuencia fija, pero con un tiempo de puesta a masa(activación eléctrica del elemento) variable.

La relación que existe entre el tiempo que durala activación o puesta a masa y el tiempo que duraun ciclo completo de la onda cuadrada nos da elvalor (en porcentaje) de la relación cíclica de aper-tura o porcentaje Dwell, de modo que un porcen-taje cercano al 100 % significa mucho tiempo deactivación o puesta a masa, y por lo tanto electro-válvula muy abierta; al contrario un porcentaje cer-cano al 0 % significa muy poco tiempo de puesta amasa y una apertura pequeña de la electroválvula.

Este método de regulación, denominado comorelación de ciclo, también se conoce de otrosmodos diferentes, tales como:

Regulación por ciclo de trabajo variable.Variación del factor de trabajo. PWM (Pulse Width Module) o modulación del

ancho de pulso.

Estas señales que hemos visto se visualizancon un osciloscopio (vea otra vez la figura 16),pero se puede determinar su valor por medio de unmultímetro, midiendo su frecuencia (en el caso deuna señal de onda cuadrada con frecuencia varia-ble) o en posición de medición Dwell (en el casode una señal de frecuencia fija con variación delimpulso de activación.

La figura 18 muestra la activación del regulador depresión de combustible anteriormente explicado, con17% de modulación de impulsos. Lo que indica el 17%es la porción de señal que está a un nivel bajo, esdecir, el porcentaje de tiempo respecto al total de unciclo que la electroválvula está puesta a masa.

Igualmente la figura 19 grafica el oscilograma de lavariación en la activación por parte de la UCE de laelectroválvula EGR. La válvula está al 80% de su aper-tura.

Por último, hay que señalar que todas estas seña-les, tanto de frecuencia variable como con frecuencia

fija con variación del ancho de impulso, son medibles(numéricamente) con multímetros que dispongan delas funciones de medición de frecuencia (Hz) y de por-centaje Dwell (%).

BIBLIOGRAFÍA

www.csi-csif.es (Jesús Díaz Fonseca). www.pce-iberica.eswww.miac.eswww.todoautos.com.pewww.electriauto.comwww.carandyou.comwww.dacarsa.netwww.automecanico.com

Artículo de Tapa

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Figura 18

Figura 19


ISSN: 1514-5697 - Año 13 Nº 145 - 2012Argentina: $7,90 - Recargo Interior: $0,50

tapa Saber Service 145.qxd 21/12/11 08:59 Página 1

CÓMO DESCARGAR EL CD EXCLUSIVO PARA LECTORES DE SABER ELECTRÓNICA

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CD: Funcionamiento de unTeléfono Celular: Técnicas deDesarme y Reconocimiento de PartesEditorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de C.V., el Club SE y la Revista Saber Electrónicapresentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descar-gar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el cursoque 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-1160”.Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrárealizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se leenviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gra-tuito y todos los socios poseen beneficios).

Módulo 1 - Aprenda elFuncionamiento y Desarme deCelulares

1) Telefonía Celular2) Conozca los Teléfonos Celulares,Tecnología3) Funcionamiento del Teléfono4) Clonación o Desbloqueo5) CDMA y FSK6) Desarme y Reconocimiento dePartes 720

Módulo 2 – Notas y Artículos

a) Desarme Sony CMD c1 c8b) Descripción Completa MotorolaNivel 3c) Descripción GSM Sonyd) Despiece Sony CM-DX1000e) Despiece Sony cmdj5f) LG B1200

Módulo 3 – PresentacionesAudiovisuales

1) Definiciones y Tecnologías deCelulares2) Qué es CDMA3) Qué es FDM y TDM -Definicionesy Fundamentos

Módulo 4 – Videos Sobre Armadoy Reconocimiento de Partes de unMóvil

1) Video Introducción - Cómo realizareste curso multimedia 2) Video Desarmado y Armado de unMóvil3) Video Reconocimiento de Partes yComponentes del móvil4) Video Guía de Desarme eInstalación de partes

5) Video Cambio de Carcasa de unMóvil6) Video Cómo Colocar una Sim7) Video V300 Desarmado8) Video Ensamblado 21009) Video Ensamblado 320010) Video Ensamblado 623011) Video Ensamblado 921012) Video Ensamblado N-gage13) Video Ensamblado 765014) Video Desensamblado N-gage15) Video Desensamblado 320016) Video Desensamblado 660017) Video Desensamblado 7210

Módulo 5: Manuales de Servicio deTeléfonos Celulares Parte 1

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Nokia 161xNokia 1100Motorola V76 Motorola V65 Motorola V550Motorola V3682 Motorola E365LG_W7000LG_512WLG_200Ericsson T28Ericsson t10_t18Ericsson r600Ericsson r310Ericsson I888Sony CMD_j5_j16Ericsson GF768Ericsson EF738Ericsson a1018sBluetooth Sony EricssonAlcatel BE1-BE3Sony J6-J26

Módulo 6 : Software yAplicaciones

1) ACD Systems2) ACD See.v6.0.6.PowerPack3) WinALL.SPANiSH4) EMMI Motorola5) Emulador Genérico6) Emulador Motorola7) Cómo configurar GPRS - WAP –MMS8) Macromedia9)Fireworks.MX.2004.v7.0.288.SPA10) Simlock V1.0 (para probar y des-bloquear móviles)11) Suit Completa de ProgramasTwister (varios programas para des-bloquear y probar celulares)12) True Sinc (para sincronizar PALMcon celulares


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En varias oportunidades hemos des-cripto una serie de programas “muestre-adores” de señal que emplean la placade sonido de una computadora comoelemento digitalizador para poder mos-trar señales de audio en la pantalla de laPC. En Saber Electrónica Nº 271 analiza-mos una placa para osciloscopio dedoble canal, con una frecuenciamáxima e 1MHz y una tensión deentrada de hasta 1200Vpp muy útil parala mayoría de las aplicaciones de elec-trónica. Teniendo en cuenta que lasseñales en el automóvil son en baja frecuencia y que la tensión no supera a la de la batería(salvo en el sistema de encendido), realizamos una adaptación en nuestro osciloscopio paraque pueda ser usado en el automóvil..

Autor: Ing. Horacio D. [email protected]

Para tener un osciloscopio para uso automo-triz, la idea es usar la placa de sonido de unacomputadora. No pretendemos hacer una

analogía con un osciloscopio comercial de10MHz o 20MHz, pero si debemos aclarar que unequipo de 10MHz en realidad permite tomarparámetros ciertos de señales que no sean demás de 1MHz, ya que luego posee atenuacionesque dificultan la toma de tensiones reales ya queesos 10MHz indican el valor para el cual la señalmostrada puede sufrir una atenuación de 3dB.Además, quien haya manejado un osciloscopio,sabe que por más que se visualice una señal de1MHz (en un osciloscopio de 10MHz), por ejemplo,

es casi imposible observar la forma de ondaexacta porque se llega al límite de la expansiónde la escala de tiempo.

Hago esta aclaración porque decir que sin nin-gún artilugio podemos ver señales de 100kHz utili-zando una placa de sonido parece muy poco,pero créame que es suficiente para la mayoría delas “necesidades” de un aficionado, técnico oestudiante y más aún para uso automotriz.

Las placas de sonido de las computadoras sue-len tener un ancho de banda de 100kHz y están“seteadas” para muestreos de 44kHz, pero esteparámetro se puede modificar para que puedareconocer señales de mayor frecuencia desde la

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OSCILOSCOPIO

PARA USO AUTOMOTRIZ

Mont - Oscilo auto 21/12/11 09:14 Página 17

entrada auxiliar o desde el propio micrófono.Además, si Ud. mira las especificaciones demuchas placas (sobre todo de las computadorasmodernas) la frecuencia máxima puede sermayor. Por lo tanto, el límite de frecuencia de unaplaca de sonido, para visualizar señales en formadirecta no es problema y así podremos ingresarseñales de 100kHz.

El problema se presenta con la amplitud, ya queel valor máximo no puede superar 1Vpp porquecomenzaría a recortar la señal. En general, hasta1,4Vpp no habría grandes distorsiones pero eselímite es muy bajo si se quiere usar la placa desonido como elemento digitalizador para usar laPC como osciloscopio. Es por eso que se requiereutilizar, al menos, un atenuador x 10 sin que se veaperjudicado ningún parámetro de la señal a mediren el auto y para ello empleamos un atenuadoractivo.

En la figura 1 se muestra el circuito sugerido parautilizar como “interfaz” para un osciloscopio de unsolo canal. IC1 es un amplificador operacional

configurado como separador que garantiza lamantención de la forma de onda a mostrar.

SW1 es un interruptor simple de modo que,cuando está cerrado, a placa realizará una ate-nuación x 10 sobre la amplitud de la señal deentrada y con la llave SW1 abierta la atenuaciónserá x 100. De este modo, nuestro osciloscopiopermitirá medir sin problemas señales de entradacon tensiones desde algunos milivolt hasta 100Vaproximadamente. Si desea medir la tensión de35.000 volt que tienen las bujías será precisoemplear una punta de alta tensión (divisora x 1000).

Los amplificadores operacionales pueden serintegrados 741 comunes pero si se quiere emplearpara medir señales con mayor precisión reco-mendamos el uso de AO con entrada FET talescomo el TL081 o el LF356 (al menos para IC1).

Con VR1 conseguimos una atenuación conti-nua, funcionando de forma análoga a la de unosciloscopio normal, es por eso que para hacermediciones debe estar siempre girado en posi-ción de máxima resistencia para tener nuestro ins-

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Montaje

Figura 1 - Circuito del osciloscopio de uso automotriz.


trumento calibrado (igual que lo que ocurre conun instrumento comercial).

Como todo osciloscopio, nuestro equipo poseeun oscilador que genera una señal para calibra-ción formado por IC7 y sus componentes asocia-dos. Con los valores de la figura 1 se genera unaseñal de unos 220Hz, valor que puede variar hastaen un 20% (de 180Hz a 260Hz aproximadamente)debido a la tolerancia de los componentes. Laseñal de salida de este generador es recortadapor los diodos D3 y D4, de manera de tener unaseñal de salida de 1,2Vpp a 1,3Vpp (dado que

cada diodo posee una tensión de barrera de uno0,6V).

No nos interesa una señal exacta ya que, comosabemos, el osciloscopio es un instrumento que seemplea para visualizar señales y no es tan intere-sante (para aplicaciones generales) tener lecturaexacta de sus parámetros y, en general, puedenexistir errores mayores por la lectura del observadorque por la precisión del equipo.

Se trata de un osciloscopio de un solo trazo,ideal para ser empleado en notebooks que ten-gan placa de sonido con un solo canal paramicrófono o auxiliar. Cabe aclarar que tambiénpodrá emplearlo en tablets e, incluso, en teléfonoscelulares con sistema operativo Android ya quepodrá descargar programas que permiten el usode nuestro osciloscopio con este sistema opera-tivo (figura 2).

Desde Internet puede descargar una gran varie-dad de programas que, en general, son útilessolamente hasta 20kHz. Sin embargo, tambiénpuede utilizar otros programas con licencia parapoder aumentar el límite superior de frecuenciade la señal a medir, encontrando utilidades concostos equivalentes a 10 dólares y otros (para10MHz) que cuestan el equivalente a 75 dólares.

Nosotros describiremos el uso de esta placa conel programa Soundcard Scope, versión V 1.30 que

es de uso permitido para estudiantes y cual-quier aplicación que no tenga fines comercia-les.

SOUNDCARD SCOPE V 1.30

Se trata de un programa que permite obtenerun osciloscopio digital con un generador deseñales integrado, un analizador de espectros(FFT) y un grabador de archivos de onda. Elautor “reafirma” que no es un software gratuitoy que para su uso en aplicaciones comercialesse debe tener la licencia correspondiente. Losrequerimientos mínimos para su funciona-miento son:

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Osciloscopio para Uso Automotriz

Lista de materiales del circuito de la figura 1

IC1 - LF356 - Operacional (ver texto)IC17 - CA741 - OperacionalD3, D4 - 1N4148R1, R8, R14 - 100ΩR2, R16, R19 - 1kΩR3, R6 - 10kΩR4, R17, R18 - 100kΩR15 - 10MΩVR1 - Potenciómetro lineal de 1kΩCN4, CN5, CN6 - Jack estéreo para miniplugSW1 - Interuptor simple

Varios:Conectores para baterías de 9V, placa de circuitoimpreso, cables para conexión, puntas de prueba,estaño, gabinete, etc.

Figura 2 - El Osciloscopio se puede usar con un teléfono celularque tenga sistema operativo Android.


Windows 2000, XP, Vista ó 7Una PC con una tarjeta de

sonido instalada.50MB de espacio en disco.

Para la instalación descar-gue el archivo ZIP desde ellink brindado en nuestrapágina y haga clic en“setup.exe”. El programa sepuede iniciar a partir de ahí através del menú de progra-mas del sistema operativoWindows.

Este software se puede usarpara la presentación y elanálisis de ondas sonoras. Losdatos se pueden grabartanto directamente de la tar-jeta de sonido (con un micrófono o desde laentrada LINE) como de una fuente tal como un CDo Mediaplayer.

La entrada del osciloscopio se define con elmezclador de sonido de Windows, tal como vere-mos más adelante. El software obtiene sus datosdesde la entrada de la tarjeta de sonido mediantela interfaz de Windows. No se comunica directa-mente con la tarjeta de sonido. Por lo tanto, losproblemas que pudiera tener la tarjeta de sonidose deben solucionar a nivel del sistema operativo.La interfaz del usuario está dispuesta como unosciloscopio convencional. Sin embargo, en laventana del programa, se suministran posicionesadicionales para la presentación XY y el análisis defrecuencia.

Cuando instalemos el programa y lo ejecute-mos, aparecerá la imagen de la figura 3. El soft-ware muestra la señal presente en el canalizquierdo y el derecho de la tarjeta de sonido. Elcanal izquierdo se representa como una líneaverde y el canal derecho como una línea roja. Enla ventana de la interfaz del usuario hay perillas yventanas de entrada para las tres funcionessiguientes: Amplitud, Tiempo y Disparo.

Posiciones de la amplitud:La escala de amplitud de los dos canales se

puede establecer independientemente así comoen forma conjunta o sincronizada. Este último casose habilita al comienzo del programa y se puededeshabilitar mediante “Sync CH 1&2” en el panelfrontal. En el caso del control de canales indepen-diente, el canal activo tiene que seleccionarsemediante el botón “Select CH” (ver figura 4).

Los valores de amplitud se dan en unidades pordivisión de la pantalla del osciloscopio y se mues-

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Montaje

Figura 3 - El osciloscopio lo usamos con el software SoundCard Scope.

Figura 4 - Como se trata de un osciloscopio de un sólotrazo, deberá seleccionar ésta opción.


tran para ambos canales arriba de esta pantalla.El valor de amplitud corresponde al nivel de sonidodigitalizado dividido por 32768. Esto representa laresolución en 16 bits de los datos que se toman dela tarjeta de sonido. Debido a las diferentes posi-ciones del volumen en el panel de control desonido en Windows el nivel de sonido absoluto nose puede determinar directamente. Por lo tanto,los valores presentados se deben interpretar enunidades arbitrarias. La posición de amplitud serefiere tanto a la ventana del osciloscopio comoal gráfico XY. Se puede asignar un corrimiento acada canal individualmente; de esa manera losdos trazos se pueden separar entre sí, para ellodebe hacer un clic en uno de los campos de corri-miento y de inmediato aparecerán dos cursoreshorizontales de modo que al mover uno de ellosse producirá el cambio de posición de la señalmostrada en la pantalla del osciloscopio, tambiénse puede asignar un valor numérico en uno de loscampos (figura 5).

Si la señal del canal está fuera de la ventana visi-ble de la pantalla, el cursor se mostrará en elborde superior o inferior de la pantalla (depen-

diendo de dónde está ubi-cada la señal real). Los curso-res desaparecerán automáti-camente de la pantalla des-pués de unos pocos segun-dos de no modificar el corri-miento.

Base de tiempoLa posición de “Tiempo” serefiere a todo el rango repre-sentado y NO al valor por uni-dad como en un oscilosco-pio normal. El rango va desdeun milisegundo hasta 10000milisegundos. Cuanto másgrande sea el rango, máspequeña es la velocidad deexploración que se utiliza.Esto es inevitable a causa de

la extensión del uso de la CPU de la computadora.En la posición de disparo “single” la velocidad deexploración se aumenta de nuevo, dado que lautilización de la computadora aquí es menosimportante.

DisparoLos modos de disparo son “off”, “auto”, “normal”

y “single”. Estos corresponden a los modos norma-les de los osciloscopios. El umbral de disparo sepuede ajustar ya sea en la ventana de entrada deselección de disparo o desplazando la cruz ama-rilla de la ventana del osciloscopio usando elmouse. El tiempo de disparo sólo se puede ajustardesplazando la cruz con el mouse.

En el modo de disparo single SHOT la llaveRUN/stop se desactiva automáticamente y serequiere una nueva entrada o toma de datos, sedebe oprimir nuevamente.

El botón “Auto set” dispara el programa para esti-mar la base de tiempo y el nivel de disparo ópti-mos. La frecuencia principal que se encuentra enel canal de disparo se usa para obtener la basede tiempo. El umbral se toma de la amplitud de la

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Figura 5 - Su tuviera una placa de dos canales, con el software SoundCard Scope podríaver dos señales al mismo tiempo.


señal. Si la amplitud es demasiada pequeña,el botón no tiene ningún efecto. Por debajo de20Hz el resultado no es confiable debido a lalimitada ventana de tiempo que se usa para elanálisis.

Modo de canalPor defecto, se muestran dos canales en la

ventana del osciloscopio. Con la llave deselección de modo en la parte inferior de laventana del programa, se puede elegir lasuma, la diferencia o el producto de los cana-les.

Análisis de los datosEn la interfaz del usuario también hay una

llave de corrida/detención, la cual se puedeusar para interrumpir la toma de datos y dartiempo para analizar el contenido presente dela ventana. El selector “real time” permite con-mutar mediciones en tiempo real de la fre-cuencia principal, la amplitud pico a pico y elvalor eficaz de la señal. El resultado se mues-tra en el borde superior de la pantalla, talcomo puede observarse en la figura 6. Estamedición requiere cierta potencia de la CPU ydebe apagarse si se observa cualquier pro-blema. La amplitud o Tiempo/Frecuencia sepuede medir con la ayuda de cursores en laventana del osciloscopio. Los cursores corres-pondientes se pueden activar mediante lacaja selectora debajo de la ventana. Los cur-sores se pueden desplazar con el mouse.

En el modo de amplitud se muestran losvalores de los dos cursores así como la dife-rencia de amplitud, de la forma mostrada enla figura 7.

Para el modo de tiempo, la diferencia detiempo y la frecuencia apropiada se muestrandirectamente. Los datos también se pueden exa-minar con mayor detalle usando el zoom. El deta-lle alrededor de la posición de la línea de disparoperpendicular se aumenta. Desplazando la líneade disparo, se puede cambiar el rango.

ExtrasEn esta ventana hay algunas posiciones para los

dispositivos de audio de Windows. Del lado dere-cho están los dispositivos de audio para entrada ysalida de sonido. Si están presentes varios sistemas

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Montaje

Figura 6 - Los valores de tensión y de frecuencia de la señalvisualizada se pueden ver en forma numérica en el borde

superior de la pantalla.

Figura 7 - El osciloscopio también permite medir diferenciasentre dos señales.


de sonido, se puede seleccionar aquí el equipousado (figura 8).

Del lado izquierdo están los botones para iniciarla operación de los mezcladores de audio deWindows. Note que cada opresión de un botónabre una pequeña ventana mezcladora. En losmezcladores se pueden configurar las entradas ylas salidas. En la parte inferior de la ventana deposiciones hay un botón para reinicializar las posi-ciones del programa. Esto incluye todas las posi-ciones; cualquier cambio hecho por el usuario

hasta ese momento se perderá. El lenguaje delprograma se puede cambiar con el botóncorrespondiente, en el ángulo inferior derechode la pantalla.Al pulsar el botón se desplegará una imagen

como la de la figura 9 en la que puede selec-cionar el lenguaje, al momento de escribir esteartículo aún no se encontraba disponible laopción ESPAÑOL. El cambio del lenguaje seaplicará en el próximo inicio del programa.

Fuentes de señal para el osciloscopioUsualmente se disponen las siguientes entra-das:

Line-In: Puerto en la PCMicrophone: Puerto en la PC, o interno (laptop)- a menudo sólo mono.Wave Out: Sonido interno, por ejemplo repro-ductor de MP3, Media-Player; generador deseñales.CD Player: Música directamente de un CD.

El equipo que aparezca en el osciloscopio debeseleccionarse a partir de las entradas menciona-das anteriormente.

Con algunas tarjetas de sonido se pueden selec-cionar varias fuentes al mismo tiempo, en unapantalla como la que aparece en la figura 10. Elvolumen del equipo también se puede ajustaraquí. Esto tiene un efecto directo en la amplituddel osciloscopio.

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Figura 8 - El ajuste del osciloscopio se realiza pulsando lapestaña EXTRA.

Figura 9 - También puede elegir el idioma enque se presentarán los datos.

Figura 10 - Panel de control de la placa de sonido para reali-zar el ajuste del osciloscopio.


Salida de señal mediante la tarjeta de sonidoPara definir qué sonido se envía a la salida de la

tarjeta de sonido, se debe seleccionar el equipoapropiado en el mezclador de audio de Windows,ajustando los controles de la figura 11.Frecuentemente, en este panel, se mezclan variasfuentes al mismo.

IMPORTANTE: A veces puede ocurrir que no se listauna entrada o una salida en la ventana. En estecaso se debe activar así: Options->Properties(figura 12).

Grabador de SeñalesEl grabador de señales (audio) permite guardar

datos en un archivo de onda. El nombre delarchivo de salida tiene que seleccionarse antesde que se oprima el botón de pausa o de graba-ción.

Hay tres modos diferentes para almacenardatos:

1 Trigger (auto): Guardar automáticamente losdatos disparados actualmente.

2 Trigger (manual): Guardar manualmente losúltimos datos disparados en el archivo.

3 Rec. Button: Iniciar la escritura del archivo conel botón de grabación (independiente del dis-paro).

Independientemente del modo, se puede escri-bir en el archivo de salida un tamaño limitado. Lalongitud se define mediante los selectores corres-pondientes en la ventana de grabadores. La lon-gitud se define por defecto mediante la ventanade los osciloscopios, pero se puede establecer enun valor diferente por parte del usuario. En todoslos casos la escritura se detendrá cuando seoprime Pausa o Detención.

Tenga presente que el archivo seleccionado sesobreescribirá SIN cualquier advertencia. Dadoque el archivo presente se cerrará después que elbotón stop haya sido presionado, defina un nuevoarchivo de salida ANTES de oprimir Pausa o

Detención. El archivo de onda resultante conten-drá 100 muestras de silencio entre los datos gra-bados. Puntos determinados al comienzo delarchivo de onda marcan el inicio de cada por-ción escrita.

CÓMO USAR NUESTRO OSCILOSCOPIO

Arme el osciloscopio de uso automotriz en el cir-cuito impreso de la figura 13.

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Figura 11 - El ajuste se realiza desde el control devolumen.

Figura 12 - Si no aparece el panel de control devolumen, deberá activarlo en su PC.


Realice el montaje con cuidado familiarizán-dose con cada uno de los componentes. Una vezque conozca bien la placa del osciloscopio, debe

conectarla a la computadora utilizando cablesapropiados. Para señales de hasta 100kHz puedeusar un cable estéreo mallado, de los usados enaplicaciones de audio. Si quiere algo de mayorcalidad, emplee cable del empleado en las pun-tas de osciloscopio.

Además de la placa necesitará 2 baterías de 9Vpara su alimentación, una punta de prueba cons-truída con clips (pinzas) cocodrilo en un extremo yun mini plug monoaural del tipo de auricularesque se conectará a la placa de osciloscopio en laentrada IC4 (use cable mallado del tipo comúnpara micrófonos con 1 metro de largo). Tambiénnecesitará un cable con un mini plug monoauraldel tipo empleado en auriculares conectado enambos extremos para conectar la placa a laentrada de micrófono de la placa de sonido de laPC (use cable mallado del tipo común paramicrófonos con 1 metro de largo). La salida de laplaca del osciloscopio corresponde al conectorIC5.

La placa se alimenta con 2 baterías de 9V quepueden ser reemplazadas por una fuente partidade 8V a 12V x 100mA de corriente.

Conecte el cable estéreo de salida (IC5) de laplaca a la entrada de micrófono de la computa-dora.

Ahora, conecte las puntas de prueba que pre-viamente debe haber armado al conector IC4 dela placa del osciloscopio. Antes de ejecutar el pro-grama para realizar las primeras pruebas, es nece-sario que se familiarice con los controles del canalvertical de la placa del osciloscopio, ya sea lallave atenuadora SW1 y el potenciómetro queefectúa una atenuación continua VR1.

Para empezar, deberemos calibrar la placa conel software a emplear y, para ello, nos aseguramosque el potenciómetro de atenuación continuaesté todo girado en sentido horario, en la posiciónde máxima resistencia.

Luego, ajustamos la llave selectora de atenua-ción SW1 para que se encuentre en la posición“x10” (interuptor cerrado).

Ahora debemos ejecutar el programa

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Figura 13 - Circuito impreso del osciloscopiode uso automotriz.


Soundcard Scope quepreviamente deberemoshaber descargado e ins-talado en la PC de modoque al hacerlo apareceráuna imagen como lamostrada en la figura 14.

En la parte inferior, en elbotón “measure”, selec-cionamos la opción “Hzand volts” y selecciona-mos en las casillas delcostado para que nosmuestre la indicación defrecuencia, tensión pico apico y tensión eficaz(figura 15).

Ahora conectamos lapunta de prueba del osci-loscopio en el terminal deajuste de la placa (figura16) que, como sabemos, genera una señal deunos 200Hz, de forma de onda cuadrada y1,25Vpp aproximadamente. Al hacerlo, en la pan-talla deberá aparecer esta señal con las indica-

ciones de frecuencia y tensión, tanto eficaz comopico a pico (figura 17).

Note en la figura 17 que la frecuencia si es delvalor esperado (219,27Hz) pero la tensión está lejosde lo que debe ser (754,2Vpp). Esto se debe aque debemos calibrar la placa de sonido paraque muestre el mismo valor que posee la señal.

Para ello, sin quitar la señal de ajuste, hacemosclic en la pestaña “Extras” del programa de modoque aparecerá la imagen de la figura 18.

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Figura 14 - Una vez armado el osciloscopio y conectado a la PC deberá ejecutarel programa SoundCard Scope y aparecerá la primera pantalla.

Figura 15 - Debe seleccionar la opción para ver losvalores númericos de tensión y frecuencia de la

señal medida.Figura 16 - Para calibrar el osciloscopio debe conectar

la punta de prueba al conector de ajuste de la placa.


Luego hacemos clic en “Output” de la sección“Open Audio Mixer” y se desplegará el panel decontrol de la placa de sonido (figura 19).

En el programa volvemos a seleccionar laopción Oscilloscope, para ver la señal de ajuste, yvolvemos a traer al frente el control de la placa deaudio (figura 20).

En el control de la placa seleccionamosOpciones -> Propiedades (figura 21) y luego laopción Reproducción (figura 22).

Aceptamos y ahora, moviendo el cursor delmicrófono podremos variar la indi-cación en pantalla. Ajustamoshasta obtener una tensión deaproximadamente 120mV (comoseleccionamos la opción de ate-

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Figura 17 - La señal de ajuste debe medir 1,25Vpp

Figura 18 - Para hacer el ajuste se hace clic en la pes-taña EXTRAS.

Figura 19 - Luego hacemos clic en OUPUT.

Figura 20 - Una vez abierto el panel de control de volumen, volvemos amostrar la señal de ajuste.

Figura 21 - Si no aparece el panel,seleccione PROPIEDADES.


nuación x 10, estaremos midiendo en reali-dad una tensión de 1,2Vpp). Tenga encuenta que es improbable que tenga estevalor exacto y, aunque lo tuviera puede queno sea el valor real, dado la tolerancia delos diodos D3 y D4 en el circuito de la figura1. En la figura 23 vemos que nosotros reali-zamos el ajuste hasta obtener 1,265Vpp.

Cierre el panel de audio y ya está en con-diciones de usar su osciloscopio. Los contro-les, que ya hemos explicado anteriormente,son los mismos que posee un osciloscopiopor lo que no tendrá problemas en su uso.Si no sabe manejar el osciloscopio, en nues-tra web, con la clave que le hemos dado,encontrará un manual de manejo de esteinstrumento.

CONCLUSIÓN

El autor libera el uso de este programa para fineseducativos. Si algo funciona mal y descubrió unafalla, por favor envíe un correo [email protected]. Si usa el programa para unproyecto en una universidad o escuela, por favor,escríbale al autor informando dicha situación.

Este programa se puede usar y transmitir parauso en escuelas.

Invitamos a todos nuestros lectores a que expe-rimenten con los pro-gramas de uso libreque aquí se exponeny que armen la inter-faz que se proponecomo montaje enesta misma edicióncon el objeto deampliar las caracte-rísticas del oscilosco-pio. Para descargartodos los programasque mencionamosen este artículo, le

recordamos que debe dirigirse a nuestro portal:www.webelectronica.com.ar. Debe seleccionarla opción password e ingresar la clave (como lec-tor) “pañol”. Si ingresa como socio del Club SE,podrá descargar archivos adicionales. Le recorda-mos que para ser socio de nuestra comunidad deelectrónicos debe registrarse en línea sin cargoalguno. En dicho sitio encontrará todo el material yexplicación para poder sacarle el máximo prove-cho a éste.

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Figura 22 - Debe asegurarse que esté seleccionada la opciónreproducción.

Figura 23 - Debe mover el control de volumen hasta medir 1,2Vpp en la señal de ajuste.


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El circuito que presentamossurge de un circuito de apli-cación del LS7237, circuitointegrado que posee todos loselementos internos paracomandar un triac y permitirla variación lumínica de unalámpara en 4 pasos. Lapotencia máxima a controlardependerá del triac emple-ado, con un TIC226D con disi-pador podemos llegar hastalos 800W. También describimos el circuito de un atenuador sencillo.


DIMMER SENCILLO

Si desea controlar elnivel de iluminación deldormitorio o controlar lavelocidad de un tala-dro o un ventilador(motores de corrientealterna) de forma sen-cilla puede emplear uncircuito con pocoscomponentes como elde la figura 1.

Muchos de los circui-tos reguladores depotencia tienen un

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ATENUADOR DE

POTENCIA AL TACTO

Figura 1 - Dimmer sencillo para control de iluminación

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punto de encendido y apagado que no coincide(a este fenómeno se le llama histéresis), y escomún en los TRIACS.

Para corregir este defecto se ha incluido en elcircuito los resistores R1, R2 y C1.

El conjunto resistor R3 y capacitor C3 se utilizapara filtrar picos transitorios de alto voltaje quepudieran aparecer.

El conjunto de elementos VR1 (potenciómetro) yC2 son los mínimos necesarios para que el triacsea disparado. En el circuito el triac se muestracon el símbolo de un tiristor (D1), porque el diseñosirve también para usarlo en corriente directa, sinembargo, para corriente alterna deberá emplearun triac.

El triac controla el paso de la corriente alterna ala carga conmutando entre los estados de con-ducción (pasa corriente) y corte (no pasacorriente) durante los semiciclos negativos y positi-vos de la señal de alimentación (110/220 VAC), laseñal de corriente alterna que viene por el toma-corrientes de nuestras casas.

El triac se disipará cuando el voltaje entre elcapacitor y el potenciómetro (conectado a lacompuerta del TRIAC) sea el adecuado.

Hay que aclarar que el capacitor en un circuitode corriente alterna (como éste) tiene su voltajeatrasado con respecto a la señal original.

Cambiando el valor del potenciómetro, semodifica la razón de carga del capacitor, elatraso que tiene y por ende el desfase con laseñal alterna original.

Esto permite que se pueda tener control sobre lacantidad de corriente que pasa a la carga y así la

potencia que en ésta, se va a consumir. En lafigura 2 tiene una sugerencia para el armado enlaca de circuito impreso.

ATENUADOR DE POTENCIA DE PRECISIÓN

La intensidad lumínica de una lámpara puedeajustarse por medio de un dimmer clásico,mediante el comando de un potenciómetro. Sinembargo, este circuito presenta la ventaja de per-mitir la variación del brillo por el simple toque deun sensor entre un mínimo y un máximo, en cuatropasos.

El diseño se basa en el circuito integrado LS7237,acompañado de algunos componentes externos,tal como se observa en la figura 1.

Este atenuador puede ser empleado tambiéncomo interruptor, es decir, para prender y apagaruna lámpara sin pasos intermedios, para lo cual sedebe colocar la pata 7 del integrado a masa. Lointeresante de este “interruptor al tacto” es que noproduce tipo alguno de interferencias en la red

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Montaje


2 resistencias de 47kΩ1 resistencia de 100_ 1 potenciómetro de 100k_ 3 Capacitores de 0,1µF 1 TRIAC (depende de la carga, puede emplear un TIC 226Demplea una potencia de 800W).1 conector (enchufe para la carga de uso general de 110/220Volt) Figura 2 - Circuito impreso del dimmer de la figura 1


eléctrica, cosa que sí ocurre con otro tipo de ate-nuadores e interruptores electrónicos, efecto quese pone en evidencia con mayor claridad cuandose está escuchando una radio o se ve televisión.

Si en el circuito de la figura 3 se deja la pata 2del circuito integrado sin conectar (abierta), el dis-positivo presenta sólo tres pasos de atenuación, locual puede ser útil si se desea comandar otro dis-positivo que no sea una lámpara.

El integrado LS7237 contiene en su interior todoslos componentes necesarios para permitir elcomando de un triac (al igual que en el circuito

anterior, al triac de la figura 3 lo dibujamos comoun tiristor, porque el circuito puede ser empleadopara corriente continua pero Ud. deberá colocarun TIC226D).

R2 y C4 filtran la señal de 50Hz de red, de modotal que esta señal se utiliza para sincronizar el lazoenganchado en fase (PLL) que posee interna-mente el integrado.

R1, C2 y D2 se encargan de reducir, convertir yfiltrar la tensión de red para obtener una tensióncontinua baja que permita la alimentación delcomponente activo.

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Atenuador de Potencia al acto

Figura 3 - Circuito eléctrico del dimmer de potencia al tacto.


CI1 - LS7237 - Circuito integrado específico para el comandode un triac.TR1 - TIC226D - Triac (ver texto).DZ1 - Zener de 15V x 1WD2, D3 - 1N4148 - Diodos de uso general.R1 - 1kΩ x 1WR2 - 1M8R3 - 2M2R4 - Potenciómetro de 2M2R5 - 4M7

L1 - Choque de 40µHC1, C2 - 0,22µF x 400V - poliesterC3 - 50µF x 25V - electrolíticoC4 - 470pF x 630V - poliesterC5 - 0,47µF - cerámico C6 - 680pF - cerámicoCx - 82pF (ver texto)F1 - Fusible 2A

Varios:Placa de circuito impreso, sensor de toque (ver texto), cables,disipador para el triac, portalámparas, etc.


Con el objeto de que no se produzcan las cita-das interferencias y ruidos en la línea, se colocanL2 y C1. El diseño original prevé un choque de40µH; sin embargo, hemos tenido mejores resul-tados cuando se colocó una bobina de 1mH y uncapacitor de 470nF.

Con respecto a la potencia máxima que escapaz de controlar nuestro atenuador, digamosque ésta depende del triac que se emplee.Hemos probado con distintos componentes, ycon todos tuvimos buenos resultados. Para la redde 220V, si se emplea un TIC226D con disipador,es posible controlar lámparas de hasta 800W (pormás que la lógica indique 1.500W, no es aconse-jable sobrepasar los 800W citados).

Existen varios aspectos que deben ser conside-rados en relación a este circuito. En primer lugar,note que no hay fuente de alimentación; esto, sibien hace que el circuito sea más económico,puede resultar riesgoso si no se toman los debidosrecaudos; por ejemplo, en serie con el sensor secolocan dos resistencias de alto valor (R4 y R5),una de ellas variable, que permite modificar lasensibilidad para obtener la mejor condición dedisparo. Nosotros hemos detectado algunos dis-paros erráticos, evento que se solucionó con uncapacitor de 82pF entre patas 5 y 6 del inte-grado. Sin embargo, este componente modificóla sensibilidad del equipo, razón por la cual esconveniente que Ud. realice sus propias experien-cias.

Notamos que en ciertas condiciones, el disposi-tivo resultaba medio duro (poco sensible), hastaque dimos vuelta el diodo D3 y el problema sesolucionó. Intentamos descubrir la razón electró-nica, pero no pudimos y al consultar al fabricante,tampoco tuvimos respuesta que pudiera aclararnuestras dudas.

Con respecto al montaje, en la figura 4 sesugiere el lay-out para la placa de circuitoimpreso. Note que la misma es de tamaño redu-cido, lo cual permite que este atenuador (o inte-rruptor, según cómo lo use), pueda ser colocadodentro de una caja de electricidad.

En cuanto al sensor, un simple trozo de placa decircuito impreso de no más de 2 cm2 de superfi-

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Montaje

Figura 4 - Circuito impreso del dimmer de potencia.


Manuales Técnicos

Electrónica del Automotor

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Coordinación de: Jorge Alberto [email protected]

Sobre un trabajo de la empresa ROBERT BOSCHpublicada en Internet

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Sistema de Inyección Electrónica


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Presentamos un simple controlador electró-nico de velocidad para motores decorriente continua, basado en el uso de uncircuito integrado específico, el L165, que esun amplificador operacional que trabajaperfectamente en este tipo de aplicaciones.También proponemos el armado de otrosdos circuitos con componentes discreto..


CONTROL DE VELOCIDAD CON CIRCUITO INTEGRADO

Cuando un motor de corriente continua es ali-mentado, gira a una velocidad en la cual la FCEM(Fuerza Contra-ElectroMotriz, o tensión inducidapor el giro) es igual a la tensión aplicada. La FCEMes directamente proporcional a la potencia delcampo eléctrico (constante). Así, una tensión dealimentación constante debería proporcionar unrégimen constante y por ende, una velocidadconstante.

Con carga, la corriente del motor es siempremucho mayor y, por lo tanto, la caída de tensiónen su resistencia interna (Ri) aumenta, de maneraque la tensión de alimentación "eficaz" del motor,baja. Este efecto puede ser contrarrestado poruna compensación de su Ri.

La idea es proveer una tensión por medio deuna fuente de resistencia negativa, es decir, queprovea más corriente cuanto más fuerza realice el

motor. La figura 1 representa el diagrama eléc-trico del montaje. R3 constituye la resistencia demedida en cuyos extremos se mide la corrientedel motor. La característica de transferencia deeste amplificador responde a la fórmula siguiente:

1L x R1 x R3U2 = U1 + ———————

R2

A partir de la fórmula de transferencia seencuentra la impedancia negativa de salida:

- R1 x R3Rs = ——————

R2

Hace falta dar a esta impedancia un valor prác-ticamente igual al de la resistencia interna delmotor.

MM ONTONTAA JEJE

3 CONTROLES DE VELOCIDAD

PARA MOTORES CC

Mont - Control de velocidad 21/12/11 09:17 Página 49

Como dijimos, el circuito práctico está basadoen un circuito amplificador de potencia L165 quees capaz de suministrar hasta 3A, con una tensiónde alimentación máxima de 36V (±18V), lo quehace de este integrado el candidato ideal paraesta aplicación.

Sabiendo que la FCEM del motor está altamenteplagada de parásitos, debido a las conmutacio-nes sucesivas de las escobillas, hemos añadidoC1 y C2. La colocación de estos componentescompromete la estabilidad del montaje.

En efecto, un motor constituye una carga relati-

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Montaje

Figura 2 - Sugerencia para la placa de circuito impreso del control de velocidad con L165.

Figura 1 - Cicuito eléctrico del control de velocidad de motores CC con L165.


vamente compleja: su rotor es inductivo, mientrasque, durante el giro, un motor ideal presenta unacapacidad importante. Dicho de otra manera, elagregado de estos componentes modifica elcomportamiento del controlador, frente a varia-ciones de carga, lo que puede hacer que la velo-cidad de giro se modifique (en más o en menos).

Para minimizar este efecto, colocamos una redRC en paralelo con la carga. Durante los ensayosefectuados con una soldadora plástica pequeña,

la ausencia de la red R4-C3, y la coloca-ción de C2 dio los mejores resultados(con C2 de 150nF). Para cargas máspequeñas hubo que reducir C2 a 10nF.Cuando el motor tiene un capacitor sedebe quitar 2 y para proteger las entra-das del amplificador operacional frente atensiones diferenciales excesivas, provo-cadas por los picos de conmutación, esrecomendable la colocación de R5.Los diodos D1 y D2 aseguran tambiénuna función de protección similar.Mediante VR1 se adapta el circuito a lascaracterísticas del motor. En caso desobrecompensación, se observaránmovimientos bruscos del motor en los dossentidos; modificando la posición de P1,

el giro se estabiliza.Una alimentación simétrica (±15V) permite el

control de velocidad de motores en los dos senti-dos. Con VR2 en el centro, el motor está parado.Si sólo se necesita un sentido de rotación, para untaladro por ejemplo, se unirá la línea negativa y lamasa, de forma que el conjunto se alimente conuna sola tensión de 30V. Dado el elevado nivel decorriente máxima posible convendrá colocar undisipador al circuito integrado.

El consumo de corriente en reposo es de unos50mA y como mencionamos al comienzo, esposible controlar motores de hasta 2A o más, loque es útil para motores de modelos ferroviarios yvarios tipos de máquinas-herramientas.

CONTROL DE VELOCIDAD PARA VENTILADOR

Ya sea una fuente de laboratorio, un amplifica-dor de audio de potencia o cualquier equipo querequiera de ventilación forzada siempre nosencontramos con el impedimento del control delmotor. La mayoría de las veces se deja el ventila-dor conectado permanentemente produciendoademás de ruido un desgaste innecesario a susrodamientos.

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3 Controles de Velocidad para Motores CC

Figura 3 - Control de velocidad para un ventilador.


CI1 - L165 - Amplificador operacional de potencia.P1 - Potenciómetro de 5kΩP2 - Preset de 50kΩR1 - 100kΩR2 - 12kΩR3 - 0,47Ω x 5WR4 - 100ΩR5 - 1kΩR6, R7 - 560ΩD1, D2 - 1N4004 - Rectificadores de 1AC1 - 0,1µF - CerámicoC2 - 0,01µF - CerámicoC3 -0,22µF - Cerámico.

Varios:Placa de circuito impreso, perillas para los potenciómetros,conectores para el motor, fuente de alimentación, estaño, etc.


La idea del circuito de la figura 3, des-cripto en pablin.com, es permitir que elventilador permanezca apagadocuando la temperatura en el sistema aventilar no amerite su entrada en servi-cio. Adicionalmente el encendido delventilador no será a máxima velocidadsino que irá variando junto con la tem-peratura presente.

Si analizamos el caso de un amplifica-dor de sonido de buena potencia vere-mos que la ventilación forzada produ-cirá un ruido imposible de escucharcuando el equipo este a buena poten-cia de salida, pero, cuando la potenciasea baja o incluso en ausencia de señal los venti-ladores perturbarán bastante con su zumbido.

Con este equipo el control de la velocidad derotación del ventilador es realizada mediantemodulación por ancho de impulso (o PWM)logrando que el ventilador gire a baja velocidadsin pérdida de fuerza.

El eje de este sistema es un clásico 555 utilizadocomo oscilador controlado, cuyo ciclo útil (duttycycle) es condicionado por el valor presente en elpin 5. Precisamente es aquí donde conectamos laresistencia tipo termistor (NTC) junto con un capa-citor de amortiguación.

Nótese que los terminales de alimentación delintegrado están asociados a un zener y un capa-citor. Esto se implementó para evitar que los cam-bios de velocidad en el ventilador (los cuales pue-den producir caída de tensión momentánea) noafecten al valor de alimentación del integrado yde esta forma se evita que entre en una auto osci-lación peligrosa.

El transistor de salida puede ser selec-cionado en función a la corriente quemaneje el motor del ventilador, cui-dando siempre que el mismo sea deltipo NPN para respetar este esquema.

Demás está decir que el termistordebe estar física y térmicamente aco-plado al elemento a ventilar.

CONTROL DE VELOCIDAD PWM PARA MOTOR DE CC

El circuito de la figura 4 permite alterar la veloci-dad desde “detenido” hasta el “máximo posible”del motor por medio de un potenciómetro.Gracias a que funciona por modulación de anchode pulso la fuerza del motor se ve poco afectadaincluso a velocidades mínimas.

El circuito se basa en un integrado NE555 el cualgenera el tren de impulsos necesario para contro-lar el transistor, el cual acciona por pulsos el motorde continua. El diodo en paralelo con el motorimpide que, cuando se quita la corriente, el tran-sistor se queme. Los componentes entre los termi-nales 2, 6 y 7 del integrado regulan la frecuenciade oscilación del circuito y, por ende, la velocidaddel motor. El transistor, con un buen disipador decalor, puede manejar hasta 75W de potencia. Enla figura 5 tiene información del encapsulado deltransistor.

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Montaje

Figura 4 - Control de velocidad PWM

Figura 5 - Esquema del transistor empleado en el control PWM.


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Existen equipos electrónicos en losque la temperatura de algunos com-ponentes suele ser elevada, es elcaso de los transistores de salida deun amplificador de audio de poten-cia o los tiristores de un control auto-mático de velocidad. En dichos com-ponentes, la temperatura no debesuperar los 60˚C, dado que de locontrario se “embalarían” a talpunto que irremediablemente que-darán destruidos. El montaje quepresentamos a continuación, per-mite verificar que dicha tempera-tura no sea sobrepasada. Además,mostramos el circuito de un termómetro donde la temperatura se muestra en un display LCD.


INTERRUPTOR TÉRMICO

Tal como comentamos en la presentación deesta nota, los transistores de potencia y semicon-ductores en general que trabajen con corrienteselevadas, pueden levantar cierta temperatura, lacual no debe superar los 60˚C.

Para que tenga una idea, en amplificadores depotencia con salida complementaria, si un transis-tor de salida tiene una temperatura superior a supar complementario, entonces tendrá unacorriente de fuga superior que lo hará conducirmás, lo cual hará que aumente la corriente decolector y, por tanto, la temperatura. A su vez, vol-

verá a crecer la corriente de fuga y así sucesiva-mente hasta provocar la destrucción del compo-nente.

Si bien un semiconductor puede soportar tem-peraturas del orden de los 150˚C, es convenienteque no se supere un máximo de 60˚C que, enocasiones, puede “estirarse” hasta 80˚C.

Nuestro circuito controla permanentemente latemperatura del disipador. Si dicha temperaturaes menor a los 60˚C, se prende el Led verde. Paratemperaturas comprendidas entre 60˚C y 70˚C,se enciende el Led naranja y se apaga el verde; ysi la temperatura supera los 70˚c, entonces seenciende el Led rojo y se activa un relé cuyos con-

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INTERRUPTOR TÉRMICO Y

TERMÓMETRO CON LCD

Mont - termómetro 21/12/11 09:19 Página 53

tactos pueden conectar un sistema de aviso queindique que algo anda mal.

El circuito se muestra en la figura 1 y no es másque un comparador de ventana con un diodosensor D2, que proporciona un aumento de ten-sión en su juntura de 10mV por cada grado deelevación de temperatura, lo que significa quepara un rango de variación de 10˚C, la tensiónentre sus terminales habrá variado en unos 100mV,lo que resulta más que suficiente para ser detec-tado por cualquier comparador electrónico.

Mientras que la tensión en el sensor sea inferior ala tensión en el cursor del potenciómetro VR2, lasalida de los comparadores formados por los ope-racionales de un TL082, permanecerán en estadobajo, con lo cual se encenderá el Led verde y losotros dos permanecerán apagados.

Cuando la tensión en el sensor D2 supera la pre-sente en el cursor de VR1 pero es menor que laque está presente en la pata 2 del integrado (cur-sor de VR2), se da vuelta CI-1a y hace que seencienda el Led naranja y se apague el verde.

Si la tensión sobre el sensor sigue subiendo comoconsecuencia del aumento de la temperatura, las

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Montaje


CI1 - TL082 - Amplificador operacional doble.Q1 - BC548 - Transistor NPN de uso generalD1 - 1N4148 - Diodo de uso general.D2 - LM 335 - Diodo empleado como sensor detemperaturaDz1 - Zener de 3,3V x 1WL1 - Led rojo de 5 mmL2 - Led verde de 5 mmL3 - Led naranja de 5 mmR1 - 6k8R2 - 8k2R3, R9 - 10kΩR4 - 2k7R5 - 3k3R6 a R8 - 820ΩVR1, VR2 - 500Ω - Preset o potenciómetrosC1 - 10µF x 16V - Electrolítico

Varios:Placa de circuito impreso, cables para el sensor,perillas para los potenciómetros, estaño, etc.

Figura 1 - Circuito del interruptor térmico.


salidas de ambos comparadores toman el estadoalto y se enciende el Led rojo, dando aviso lumí-nico de que se ha superado la temperatura

máxima establecida. El diodo zener Dz1 se colocapara que el Led rojo se prenda con su máximo bri-llo y a la vez, para que Q1 se sature, así hace que

se conecte el relé que dará otro tipo de aviso.Como ve, el principio de funcionamiento esbastante sencillo y la tarea de puesta en mar-cha se limita a ajustar los preset VR1 y VR2 paraque los operacionales cambien de estado a latemperatura seleccionada por el usuario.Para hacer la calibración del montaje se debetener agua caliente a la temperatura que unoquiere que se produzca el cambio de estadode los operacionales e introducir allí el sensor.Por ejemplo, gire hacia el lado izquierdo loscursores de VR1 y VR2, ponga a calentar aguaen un recipiente y coloque en éste, un termó-metro industrial y el sensor. Cuando la lecturadel termómetro marque 60˚C, gire VR1 paraque se encienda el Led naranja. Siga calen-tando el agua y cuando llegue a 70˚C, gireVR2 para que ahora se encienda el Led rojo.Note que debe estar activado el relé.Hecho los ajustes, sólo resta colocar el disposi-tivo en un gabinete para que esté listo para serutilizado.

TERMÓMETRO PARA MULTÍMETRO

Si bien su nombre lo muestra como algo com-plicado este dispositivo, publicado enpablin.com no es mas que un termómetro.Sólo que su salida se aplica aun voltímetro enescala de 20V de corriente continua. El circuitose muestra en la figura 3.El transistor 2N2222 hace las veces de sensorde temperatura. El amplificador operacionalhace las veces de amplificador de instrumen-tación. El funcionamiento de este circuito sebasa en los cambios de resistencia que untransistor presenta ante la temperatura.Para ajustar el circuito basta con medir dostemperaturas extremas conocidas y ajustar lasresistencias variables hasta lograr la medición

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Interruptor Térmico y Termómero con LCD

Figura 2 - Diagrama de circuito impreso del interruptor térmico.


correcta. No es conveniente alejarmucho el transistor/sensor del cir-cuito principal, para evitar que elsistema capte ruidos que puedanperturbar la medición.

TERMÓMETRO CON PIC Y LCD

Gracias a la sonda de tempera-tura LM35 hemos podido realizareste pequeño pero muy versátiltermostato que sirve tanto paracalentar como para enfriar.

El circuito mostrado en la figura 4 centra su fun-cionamiento en el micro controlador PIC16F870 elcual dispone en su interior de convertidor AD de 10bits de resolución. Cuatro pulsadores permitenestablecer el punto de activación y desactivacióndel relé. Estos parámetros se almacenan automá-ticamente en la EEPROM interna del PIC por lo queno deben ser recargados al quitar la corriente. ElLCD, una pantalla de 2 líneas x 16 caracteresindica en su parte superior la temperatura actualmedida y en su parte inferior los parámetros inferiory superior. Un buzzer (del tipo con oscilador) pita

por 100ms cada vez que se presiona un pulsador.El principio de funcionamiento es muy simple. Si

la temperatura cae por debajo del límite inferior seactiva el relé. Si la temperatura sobrepasa el límitesuperior se desactiva el relé. Dado que ambospuntos son seteables podemos lograr el punto dehistéresis (estado intermedio) que queramos.

Si vamos a emplear este equipo para controlar,por ejemplo, una heladera deberemos conectarel compresor entre los contactos Común y Normalcerrado del relé. De esta forma cuando la tempe-ratura alcance el tope superior del seteo se

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Montaje

Figura 3 - Termómetro con multímetro.

Figura 4 - Termómetro con indicación a través de LCD.


encenderá el compresor y, cuando de tantoenfriar, alcance el tope inferior lo apagará.

Si, en cambio, vamos a usar esto para calefac-cionar, deberemos conectar el elemento calefac-tor entre los contactos Común y Normal Abierto delrelé. De esta forma, cuando la temperatura caigabajo el seteo inferior el calefactor arrancará y,cuando de tanto calentar, supere el tope el cale-factor será desconectado.

A primera vista el código fuente mostrado en latabla 1 parece algo complicado por lo extenso,pero es muy simple de entender. Primeramente sedefinen las posiciones de memoria a utilizar y losbits a emplear. Luego se inicializan las posicionesque así lo requieran y se lee de la EEPROM internalos seteos. Seguidamente se inicializa el LCD y se

completan los caracteres fijos. Tras la primera con-versión se coloca la temperatura en pantalla asícomo los seteos.

Estos tres parámetros (Temp. actual, seteo inferiory seteo superior) son los únicos datos que se modi-fican en el LCD. Se compara si la temperatura estapor debajo de la mínima para conectar el relé opor sobre la máxima para desconectarlos. Luegose controlan las teclas de mando, si alguna esaccionada se actúa en consecuencia y porúltimo cicla al principio donde se toma una nuevamuestra de la temperatura.

Puede descargar más información sobre este ter-mómetro y el código fuente desde nuestra webwww.webelectronica.com.ar haciendo clic en elícono password e ingresando la clave termo294.

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Interruptor Térmico y Termómero con LCD

Tabla 1 - Programa para el termómetro con PIC y LCD

; Control de temperatura con LM35 y pantalla de LCD; Una salida se activa ante una temp. baja y se desactiva ante una alta ambas seteables; Guarda los parámetros en la EEPROM; Micro: PIC16F870 a 4MHz XT

pcl equ 0x02 ;Contador de programa (Parte baja)estado equ 0x03 ;Registro de estadosptoa equ 0x05 ;Puertos de E/Sptob equ 0x06ptoc equ 0x07intcon equ 0x0B ;Controlador de interrupcioneseedata equ 0x0C ;Registro de datos de la EEPROMeeaddr equ 0x0D ;Registro de direccion de la EEPROMadres equ 0x1E ;Resultado de la conversión A/D (HIGH / LOW)adcon equ 0x1F ;Configuración del conversor A/Duni equ 0x20 ;Usados para manejar los datos a mostrar en displaydec equ 0x21cen equ 0x22tiempo1 equ 0x23 ;Usados para temporizartiempo2 equ 0x24letra equ 0x25 ;Usado para apuntar la letra a colocar en el LCDmenor equ 0x26 ;Temperatura de activaciónmayor equ 0x27 ;Temperatura de desactivaciónbuffer equ 0x28 ;Usado como registro temporal

#define CARRY estado, 0 ;Bit de acarreo#define CERO estado, 2 ;Flag indicador de resultado cero#define RP0 estado, 5 ;Bit 0 selector de página de memoria#define RP1 estado, 6 ;Bit 1 selector de página de memoria#define ADGO adcon, 2 ;Bit que inicia la conversión (1) / Indica finalización (0)#define EEREAD eedata, 0 ;Bit que inicia la lectura de la EEPROM#define EEWRITE eedata, 1 ;Bit que inicia la escritura de la EEPROM - Indica finalización#define EEWREN eedata, 2 ;Bit que habilita la escritura en la EEPROM#define EEAREA eedata, 7 ;Bit que selecciona el área de EEPROM a utilizar (0=AREA DE DATOS)#define MINS ptoa, 1 ;Sube el punto mínimo#define MINB ptoa, 2 ;Baja el punto mínimo#define MAXS ptoa, 3 ;Sube el punto máximo#define MAXB ptoa, 4 ;Baja el punto máximo#define BUZZER ptoc, 3 ;Salida al aviso acústico#define RELE ptoc, 4 ;Relé que maneja la carga (calefactor / enfriador)

#define LCDE ptoc, 6 ;Habilitación del LCD#define LCDRS ptoc, 7 ;Selección de modo del LCD

bsf RP0 ;Pasa a página 1bcf RP1movlw b'00011111' ;Configura puerto Amovwf ptoaclrf ptob ;Puerto B completo como salidas (bus del LCD)clrf ptoc ;Puerto B completo como salidasmovlw b'10001110' ;Configura los pines del Puerto Amovwf adcon ;AN0 como única entrada análogabsf RP1 ;Pasa a página 3bcf EEAREA ;Selecciona el banco de EEPROM de datosbcf RP1 ;Pasa a página 0bcf RP0movlw b'01000001' ;Enciende y configura el convertidor A/D - Selecciona AN0 como entradamovwf adcon

clrf ptoa ;Apaga todoclrf ptobclrf ptoc

bsf RP1 ;Pasa a la página 2 de memoriaclrf eeaddr ;Direcciona la primera posición de la EEPROMbsf RP0 ;Pasa a la página 3 de memoriabsf EEREAD ;Inicia la lectura de la EEPROMbcf RP0 ;Vuelve a la página 3 de memoriamovf eedata, 0 ;Dato Leído de la EEPROM -> Wmovwf menor ;Guarda el dato leído de la EEPROM en

;MENOR (punto de activación del relé)incf eeaddr ;Direcciona a la segunda posición de la EEPROMbsf RP0 ;Pasa a la página 3 de memoriabsf EEREAD ;Inicia la lectura de la EEPROMbcf RP0 ;Vuelve a la página 3 de memoriamovf eedata, 0 ;Dato Leído de la EEPROM -> Wmovwf mayor ;Guarda el dato leído de la EEPROM

;en MAYOR (punto de desactivación del relé)bcf RP1 ;Pasa a la página 0 de memoria

movlw b'00111000' ;Comunicación con el LCD a ocho bits - Dos líneas de textocall CONTROLmovlw d'2'call DEMORA ;Demora 2msmovlw b'00000110' ;Mensaje estático, se desplaza el cursor hacia la derecha


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Montajecall CONTROLmovlw d'2'call DEMORA ;Demora 2msmovlw b'00001100' ;Enciende el display - Oculta el cursor - Caracter fijocall CONTROLmovlw d'2'call DEMORA ;Demora 2msmovlw b'00000001' ;Limpia la pantalla y pone cursor en posición inicialcall CONTROLmovlw d'2'call DEMORA ;Demora 2ms

clrf letra ;Coloca el título en el LCDOTRA movf letra, 0 ;Letra actual -> W

call LINEA1 ;Obtiene el caracter a colocar desde la tablacall DATO ;Envía el caracter al LCDincf letra, 1

movf letra, 0 ;Comprueba si ya envió los 16 caracteres del títulosublw d'16'btfss CEROgoto OTRA ;Si no llego a la letra 16 sigue enviando

movlw 0xC0 ;Posiciona el cursor en la 2da. lineacall CONTROLmovlw d'1'call DEMORA ;Demora 1ms

clrf letra ;Coloca el título en el LCD

OTRA2 movf letra, 0 ;Letra actual -> Wcall LINEA2 ;Obtiene el caracter a colocar desde la tablacall DATO ;Envía el caracter al LCDincf letra, 1

movf letra, 0 ;Comprueba si ya envió los 16 caracteres del títulosublw d'16'btfss CEROgoto OTRA2 ;Si no llego a la letra 16 sigue enviando

call VERINF ;Coloca en el LCD la temp. inferior (de activación)call VERSUP ;Coloca en el LCD la temp. superior (de desactivación)

CICLO bsf ADGO ;Inicia la conversión A/Dbtfsc ADGO ;Espera que termine de convertirgoto $ -1

bsf RP0 ;Pasa a página 1 (para acceder a los ocho bits bajos del resultado)movf adres, 0 ;Resultado de conversión -> Wbcf RP0 ;Pasa a página 1

movwf buffer ;Guarda el dato obtenido de ADRESL en el buffer temporalbcf CARRY ;Limpia el CARRYbtfsc adres, 0 ;Mira el bit menos significativo de ADRESH (Bit 8)bsf CARRY ;Si está en 1 pone en uno el carryrrf buffer, 1 ;Hace desaparecer el bit 0 de ADRESL,

;mete el bit 0 de ADRESH por el 7 de ADRESL

movf menor, 0 ;Punto de activación -> Waddlw d'1' ;Suma 1 a Wsubwf buffer, 0 ;W = Temp. Actual - (Menor + 1)btfss CARRY ;Si dio negativo es porque la temp. medida

;es igual o menor al punto de activaciónbsf RELE ;Si dio negativo (si carry = 0) acciona el relé

movf mayor, 0 ;Punto de desactivación -> Wsubwf buffer, 0 ;W = Temp. Actual - (Mayor)btfsc CARRY ;Si dio negativo es porque aún no alcanzó

;la temp. de desactivación

bcf RELE ;Si dio positivo (si carry = 1) desactiva el relémovf buffer, 0 ;Dato digitalizado -> Wcall DECIMAL ;Obtiene UNI, DEC y CEN con el agregado de 30h para la tabla ASCII

movlw 0x8D ;Coloca el cursor en la posición 0Dh de la pantalla.call CONTROL

movf cen, 0 ;Coloca en el LCD las centenascall DATOmovf dec, 0 ;Coloca las decenascall DATOmovf uni, 0 ;Coloca las unidadescall DATO

btfss MINS ;Mira el pulsador de incremento en temp. de activacióncall SUBEMINbtfss MINB ;Mira el pulsador de decremento en temp. de activacióncall BAJAMINbtfss MAXS ;Mira el pulsador de incremento en temp. de desactivacióncall SUBEMAXbtfss MAXB ;Mira el pulsador de decremento en temp. de desactivacióncall BAJAMAX

goto CICLO ;Vuelve a medir y mostrar

LINEA1 addwf pcl, 1 ;Suma el contenido de W al contador de programa (para explorar la tabla)retlw "T"retlw "E"retlw "M"retlw "P"retlw "E"retlw "R"retlw "A"retlw "T"retlw "U"retlw "R"retlw "A"retlw ":"retlw " "retlw " "retlw " "retlw " "

LINEA2 addwf pcl, 1 ;Suma el contenido de W al contador ;de programa (para explorar la tabla)

retlw " "retlw " "retlw " "retlw " "retlw " "retlw " "retlw b'01111111' ;Flecha izquierdaretlw "-"retlw "-"retlw b'01111110' ;Flecha derecharetlw " "retlw " "retlw " "retlw " "retlw " "retlw " "

SUBEMIN incf menor, 1 ;Suma 1 a la temp. de activacióncall VERINF ;Actualiza la información en el LCDbtfss MINS ;Espera que suelte el pulsadorgoto $ -1goto SAVEMIN ;Una vez que suelta la tecla va a guardar el parámetro

BAJAMIN decf menor, 1 ;Resta 1 a la temp. de activación


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Interruptor Térmico y Termómero con LCDcall VERINF ;Actualiza la información en el LCDbtfss MINB ;Espera que suelte el pulsadorgoto $ -1

SAVEMIN bsf RP1 ;Pasa a página 2clrf eeaddr ;Direcciona el primer byte de la EEPROMmovf menor, 0movwf eedata ;Temp. Activación -> EEPROMcall EESAVE ;Ejecuta la rutina de grabaciónbcf RP1 ;Pasa a página 0goto TIC ;Va a hacer el TIC de teclado

SUBEMAX incf mayor, 1 ;Suma 1 a la temp. de desactivacióncall VERSUP ;Actualiza la información en el LCDbtfss MAXS ;Espera que suelte el pulsadorgoto $ -1goto SAVEMAX ;Una vez que suelta la tecla va a guardar el parámetro

BAJAMAX decf mayor, 1 ;Resta 1 a la temp. de desactivacióncall VERSUP ;Actualiza la información en el LCDbtfss MAXB ;Espera que suelte el pulsadorgoto $ -1

SAVEMAX bsf RP1 ;Pasa a página 2movlw d'1'movwf eeaddr ;Direcciona el 2do. byte de la EEPROMmovf mayor, 0movwf eedata ;Temp. Activación -> EEPROMcall EESAVE ;Ejecuta la rutina de grabaciónbcf RP1 ;Pasa a página 0goto TIC ;Va a hacer el TIC de teclado

EESAVE bsf RP0 ;Pasa a página 3bsf EEWREN ;Habilita la escritura en la EEPROMmovlw 0x55 ;Secuencia de seguridadmovwf eeaddrmovlw 0xAAmovwf eeaddrbsf EEWRITE ;Inicia la grabaciónbcf EEWREN ;Deshabilita la escriturabtfsc EEWRITE ;Espera que termine de grabargoto $ -1bcf RP0 ;Pasa a página 2return

TIC bsf BUZZER ;Acciona el buzzermovlw d'100'call DEMORA ;Deja sonar el buzzer durante 100msbcf BUZZERreturn

CONTROL bcf LCDRS ;Pone en bajo la línea de modo del LCD (Control)goto ENVIAR ;Se saltea la sig. línea

DATO bsf LCDRS ;Pone en alto la línea de modo del LCD (Dato)ENVIAR movwf ptob ;Coloca el dato o control a enviar en el bus del LCD

movlw d'1'call DEMORA ;Demora 1msbsf LCDE ;Habilita el LCDmovlw d'1'call DEMORA ;Demora 1msbcf LCDE ;Deshabilita el LCDmovlw d'1'call DEMORA ;Demora 1msreturn

DECIMAL movwf uni ;Convierte el dato presente en W en UNI, DEC y CENclrf decclrf cenmovlw d'100' ;Determina la cant. de centenas

CENTENA subwf uni, 1btfss CARRYgoto CIENincf cen, 1goto CENTENA

CIEN addwf uni, 1movlw d'10' ;Determina la cant. de decenas

DECENA subwf uni, 1btfss CARRYgoto DIEZincf dec, 1goto DECENA

DIEZ addwf uni, 1 ;Uni queda con la cant. de unidades (sin decenas ni centenas)

movlw 0x30 ;Le suma 30h a los valores de UNI, DEC y ;CEN para que queden en ASCII

addwf uni, 1addwf dec, 1addwf cen, 1return

DEMORA movwf tiempo2 ;Demora tantos milisegundos como valor en wTOP2 movlw d'110'

movwf tiempo1TOP1 nop

nopnopnopnopnopdecfsz tiempo1, 1goto TOP1decfsz tiempo2, 1goto TOP2return

VERINF movf menor, 0 ;Temperatura de activación -> Wcall DECIMAL ;Obtiene UNI, DEC y CEN en formato ASCIImovlw 0xC2 ;Posiciona el cursor en el tercer caracter de la 2da. líneacall CONTROL ;para escribir el punto de activaciónmovlw d'1'call DEMORA ;Demora 1msmovf cen, 0 ;Coloca en el LCD las centenascall DATOmovf dec, 0 ;Coloca las decenascall DATOmovf uni, 0 ;Coloca las unidadescall DATOreturn

VERSUP movf mayor, 0 ;Temperatura de desactivación -> Wcall DECIMAL ;Obtiene UNI, DEC y CEN en formato ASCIImovlw 0xCB ;Posiciona el cursor en el caracter 12 de la 2da. líneacall CONTROL ;para escribir el punto de desactivaciónmovlw d'1'call DEMORA ;Demora 1msmovf cen, 0 ;Coloca en el LCD las centenascall DATOmovf dec, 0 ;Coloca las decenascall DATOmovf uni, 0 ;Coloca las unidadescall DATOreturn

org 0x2100 ;Guarda los parámetros por default en la EEPROMdata 0x28 ;Punto de activación: 40 gradosdata 0x32 ;Punto de desactivación: 50 grados

end


Saber Electrónica

6600

En este trabajo intentaremos cubrir, enla medida de lo posible, un resumen his-tórico y detallar el funcionamiento deaquellos dispositivos que nos han permi-tido y permiten disfrutar de unas imáge-nes de calidad. El desarrollo de este tra-bajo nos ha permitido descubrir partede sus numerosas aplicaciones.

Informe de Federico [email protected]

TT ECNOLECNOL OGÍAOGÍA

SENSORES CCD:HISTORIA DE LOS TUBOS DE IMAGEN

INTRODUCCIÓN

Si redujésemos el problema de la transmisión deimágenes entre dos puntos a un problema sencillo,sin tener en cuenta el canal, deberíamos buscaruna forma de captar al máximo los detalles de laimagen origen, para después intentar reproducirlalo más fielmente en el destino. La manera máspráctica de hacer esto es, en un principio, situandoel origen y el destino a corta distancia, y usandocomo cámara el patrón con el que el usuario finalva a medir la calidad: el ojo humano. La "tecnolo-gía" del ojo , dentro de su fisiología, nos permite, deuna manera subjetiva el captar los elementos quenos rodean, principalmente para garantizar lasupervivencia. En la naturaleza el color desempeñafunciones muy importantes. Los colores permiten amuchos animales y plantas sobrevivir, bien adap-tándose a su entorno, como mecanismo dedefensa visual, o como reclamo hacia el otro sexo.

Aquellos animales menos desarrollados carecen deun órgano visual propiamente dicho, supliéndoseesta carencia con el desarrollo de otro tipo de sen-tidos. Otros animales perciben otra escala de colo-res y de forma diferente pero son capaces de ver adistancias mayores. Esta comparativa es el origende este trabajo. El ser humano le ha dado durantemuchos años al entorno visual más importanciaque al resto de los sentidos, por ello ha querido dis-frutar de las imágenes de lugares lejanos. Despuésde conseguir transmitir imágenes fijas, mediante eluso de la fotografía y el correo postal, las teleco-municaciones mediante el telégrafo y las comuni-caciones sin hilos, el hombre ha querido llegar máslejos, buscando modos mecánicos de captar laimagen y reproducirla en otro lugar, en otromomento más lejano: el cinematógrafo, en sus ini-cios compuesto por una sucesión de imágenes fijasque se mostraban a cierta velocidad, mostrando elmovimiento mediante pequeños cambios. Algunas

Tecnologia - CCD 21/12/11 09:21 Página 60

cosas en esencia son las mismas en la actualidad.Se dice que la televisión es uno de los grandesinventos del siglo XX, ya que es un medio de trans-misión de "cultura", aunque a veces cabe cuestio-narse los contenidos ofrecidos al ver cierto tipo deprogramación. Pero en definitiva, la sociedadactual no sería tal sin la capacidad de conocer, demanera rápida, los sucesos acontecidos en cual-quier parte del mundo. Sucedan donde sucedan,probablemente habrá una cámara de televisióncerca, que nos permitirá disfrutar o conocer, losmás bellos sucesos, o los más trágicos desastres,dándonos la información necesaria para conocersus efectos.

TUBOS DE CÁMARA: UN NUEVO MODO DE VER LA REALIDAD

Aunque no lo podamos considerar un tubo decámara propiamente, sí vamos a dedicarle unaslíneas al primer dispositivo que nos permitió analizaruna escena y transformarla en señales eléctricasválidas para su transmisión: el disco de Nipkow (Paul

Nipkow 1884), figura 1. Este dispositivo estaba com-puesto por un disco circular en el que se encontra-ban dispuestos una serie de pequeños agujeros enespiral situados frente a una fotocélula. La disposi-ción en espiral de los elementos, 18, efectuaba algirar un barrido de la imagen, produciéndose unaimagen mediante un entramado de 18 líneas hori-zontales paralelas.

El problema de este dispositivo era su reducidacapacidad, condicionada a elementos mecáni-cos tales como los ejes verticales y horizontales, asícomo por el diámetro del disco, que determinabael área que era capaz de reproducir. A pesar deintentar ser mejorado, las limitaciones mecánicascondujeron a que este dispositivo no tuviera futuro:El sistema óptico era ineficiente, no existía unafuente de luz con la capacidad de ser moduladapor las señales eléctricas de las "altas" frecuenciasnecesarias para la reproducción de la señal devideo.

EL PRIMER TUBO DE CÁMARA: EL ICONOSCOPIO

Durante los años veinte, el desarrollo de la televi-sión sufrió un avance importante con eldesarrollo de sistemas que superabanlas deficiencias mecánicas del disco deNipkow. La paternidad de la televisiónelectrónica, tal y como la conocemoshoy en día, es muy discutida, los japo-neses se la atribuyen a KenjitoTakayanagi, de Tokio, que en 1926 rea-lizó la primera transmisión usando untubo de rayos catódicos. Los rusos lapiden para sí, porque fue un inmigranteruso en Estados Unidos, VladimirZworykin, que desarrolló el Iconoscopio,en 1923, el primer tubo de cámarapráctico, compitiendo con PhiloFarnsworth que desarrolló, según secuenta, la televisión electrónica cuandotenía sólo quince años.El hecho es que el iconoscopio, figura 2,fue el primer tubo de cámara que

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Sensores CCD: Historia de los Tubos de Imagen

Figura 1 - El tubo de Nipkov de 1884.


hacía uso de un barrido electrónico para la codifi-cación de la imagen. El principio básico era la emi-sión de un haz electrónico, que junto con la pre-sencia de materiales fotosensibles excitados por laluz procedente de las lentes de entrada, genera-ban una variación eléctrica que generaba la señalde la imagen a transmitir. La explicación teóricasería larga y tediosa, pero de una manera básicase puede observar en la figura de la izquierda: Laimagen era captada por unas lentes y recibidaspor el material fotosensible, que reaccionaba pro-duciendo una desviación del haz electrónico pro-ducido por el tubo, generando la señal eléctricaque intentaba reproducir la imagen para su trans-misión.

La composición física del iconoscopio era senci-lla: una capa delgada de óxido de aluminio sobreuna capa de aluminio, recubierto por una capafotosensible de potasio. Estos eran los elementosbásicos de la televisión electrónica. El principal pro-blema de este tubo de cámara era la presencia delos denominados campos secundarios, es decir,debido a que el haz electrónico no era del todohomogéneo, se generaban señales con dos com-ponentes solapadas, por una parte la imagen pro-ducida por el haz principal, y por otra producidapor el haz secundario, que generaba una imagende menor tamaño, sin apenas definición, que sesuperponía a la imagen principal.

La solución de este problema surgió seis añosmás tarde, con la aparición del iconoscopio mejo-rado, incluyendo dentro del tubo del iconoscopio,bien un supresor del haz secundario, o mediante lamejora del enfoque usando tres placas paralelascon una pequeña apertura que actuaban comofiltro, eliminando el haz secundario.

En realidad, la placa fotosensible del Iconoscopioestaba formada por un conjunto de puntos dehidróxido de potasio depositados sobre un substratode aluminio oxidado. Cuando la luz incidía sobre elhidróxido potásico le arrancaba electrones deján-dole cargado positivamente. Enfocando, mediantelentes, una imagen sobre la placa sensible y utili-zando un cañón de electrones para escanear el

estado de los diferentes puntos de la placa, sepodían obtener pequeñas corrientes eléctricas delos diferentes puntos, que una vez amplificadas, sepodían transmitir a distancia.

La figura 3 muestra la patente del iconoscopio de1923.

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Tecnología

Figura 2 - El iconoscopio de 1923.

Figura 3 - El iconoscopio de 1938.


EL DISECTOR DE IMAGEN: EL SUEÑO DE UN JOVEN DE 15 AÑOS.

Philo Farnsworth, nació en Rigby, en Idaho, ysegún se cuenta, a los 15 años ya tenía en mentela idea de la televisión electrónica, pero este hechono está del todo confirmado. El hecho que sí estaconfirmado es que a los 19 años se puso en con-tacto con un experto en finanzas, George Everson,de Salt Lake City para conseguir el capital necesa-rio para desarrollar su proyecto. Como la idea eranovedosa y nadie tenía aún las patentes, a muchosinversores les atrajo la idea e invirtieron capital en elprometedor joven Philo.

Farnsworth estableció su primer laboratorio en LosÁngeles y Después en San Francisco, dando en1927, cuando aún no tenía los 21 años, la primerademostración publica de su sistema. En 1928(según otras fuentes 1934)demostró el funcionamiento deldisector de imagen, figura 4, enel que la imagen era generadapor un haz de electrones, al igualque el iconoscopio, que eranmodulados mediante unos cam-pos horizontales y verticales. Laimagen óptica era enfocadahacia una capa transparente for-mada por material fotoeléctrico,en la parte interior. En el dia-grama esta es la parte de laizquierda. Los electrones se emi-ten desde esta superficie bajo lainfluencia de la luz incidente.Estos electrones son acelerados

en el interior del tubo, mediante un campomagnético uniforme creado por un solenoide.La apertura filtra el paso de los electrones, lle-gando a una zona multiplicadora(ver detalle enla imagen ampliada, la flecha indica el puntode entrada de los electrones). La salida de laseñal alimenta un amplificador, al igual que elresto de tubos.“El tamaño de la apertura determina el tamaño

de la imagen”.

EL EMITRÓN Y EL ORTHICÓN

Ya desde los primeros sistemas de captación deimágenes, sólo una pequeña fracción del tiempose utilizaba para producir la señal de la imagen,con una eficiencia baja. Si se pudiera almacenar latotalidad de los electrones emitidos, la gananciaen eficiencia sería muy alta. Para poder aprove-charlos ¿por qué no almacenarlos?

El elemento para almacenar energía es un con-densador. La energía liberada por los fotorrecepto-res (electrones), son recogidos en una batería. Elflujo de esta corriente atraviesa una resistencia ycambia la carga de un condensador, que es des-cargado una vez por campo, generando un flujo

de descarga proporcional a al flujode luz en la fotocélula en eseperiodo. Esto permite que la imagenrecibida sea promediada en tiempo,y aumentando la ganancia del tubo.El iconoscopio también usaba estemétodo. El haz electrónico resultantese proyecta sobre una esfera, restrin-giendo el diámetro para no perder elenfoque, figura 5. El funcionamientoes muy similar a los de los tubos ante-riores, pero hace uso de un mosaicode elementos de plata, formandouna "gran cantidad de diminutasislas" de metal fotosensible, separa-das y aisladas de los elementos colin-dantes. Estos elementos a su vez for-

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Figura 4 - El disector de imagen

Figura 5 - El emitrón.


man un condensador con la basede la señal. El problema subya-cente está en la fabricación, yaque es difícil mantener el aisla-miento a la vez de conseguir unbuen foto sensor, ya que el cesiotiene tendencia a formar una capaconductiva sobre el aislante pre-sente. La generación de la señal esmás complicada, pero tiene comobase la comentada al principio deeste apartado.

En 1934, un nuevo tipo de tubofue desarrollado, el “super emitrón”, por Lubszynskiy Rodda, usado por la BBC por primera vez en 1937.Este nuevo tubo tenía una extensión tubular queseparaba el problema principal del emitrón, ya quelas funciones de emisión fotoeléctrica y las delmosaico aislante estaba claramente separadas,mejorando el rendimiento. Otra de sus ventajas erala posibilidad de mejorar el flujo de la imagenhaciéndolo mayor. Tenía una mayor vida, y era máseficiente.

El tercer tipo de Emitrón, fue el CPS Emitrón(década de los 40) desarrollado para eliminar losefectos de los electrones secundarios, sencilla-mente, usando mucha menos energía de modo talque los electrones perderían la capacidad de emi-tir esos flujos secundarios. A este tipo de tubo, tam-bién llamado Orthicón, ya que el mosaico debe serescaneado de forma ortogonal, le dedicaremos elsiguiente apartado.

El CPS Emitron fue desarrollado en Londres. El sig-nificado de CPS (Cathode-Potential Stabilized) es laestabilización del Potencial del Cátodo, es decir,que la energía emitida se controla, tal y comocomentamos anteriormente.

El Orthicón, se considera una revolución dentrodel mundo de los tubos de cámara, ya que elimi-naba casi todos los inconvenientes del Iconoscopiomediante el uso del escaneado de "baja veloci-dad". El funcionamiento es similar al del CPSEmitrón, forzando a la imagen a ser perpendiculara los fotorreceptores.

Un modelo más avanzado de Orthicon fue elOrthicon de imagen, figura 6, incorporando nuevastecnologías, que mejoraban las prestaciones antevisibilidad reducida o luz variante.

La imagen se enfoca en un fotocátodo transpa-rente delante de la pantalla del tubo. El diámetrodel fotocátodo es de 3 pulgadas mientras que eldiámetro del Orthicon era de 1,6 pulgadas(41mm). Este hecho permitió el uso de lentes con-vencionales ya desarrolladas.

Es un tubo de cámara sencillo, y con una defini-ción alta, lo que hizo que fuese de uso comúnhasta la aparición del Vidicón en 1950, siendo des-plazado por este.

Otros tubos de cámara posteriores a 1950 son:

VidicónPlumbicón o LedicónSaticon o PrimiconPasecon o ChalniconHivicon , Newvicon

SENSORES CCD Y CÁMARAS DIGITALES

Un CCD (siglas en inglés de charge-coupleddevice: 'dispositivo de carga acoplada') es un cir-cuito integrado que contiene un número determi-nado de condensadores enlazados o acoplados.Bajo el control de un circuito interno, cada con-densador puede transferir su carga eléctrica a uno

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Tecnología

Figura 6 - Constitución del orthicón de imagen.


o a varios de los condensadores que estén a sulado en el circuito impreso. La alternativa digital alos CCD son los dispositivos CMOS (complementarymetal oxide semiconductor) utilizados en algunascámaras digitales y en numerosas Webcam. En laactualidad los CCD son mucho más populares enaplicaciones profesionales y en cámaras digitales.

Los primeros dispositivos CCD fueron inventadospor Willard Boyle y George Smith el 17 de octubrede 1969 en los Laboratorios Bell, ambos premiadoscon el Premio Nobel de Física de 2009 precisa-mente por este invento.

Popularmente el término CCD es familiar comouno de los elementos principales de las cámarasfotográficas y de video digitales. En éstas, el CCD esel sensor con diminutas células fotoeléctricas queregistran la imagen. Desde allí la imagen es proce-sada por la cámara y registrada en la tarjeta dememoria, figura 7.

La capacidad de resolución o detalle de la ima-gen depende del número de células fotoeléctricasdel CCD. Este número se expresa en píxeles. Amayor número de píxeles, mayor resolución.Actualmente las cámaras fotográficas digitales

incorporan CCDs con capacidades de hastaciento sesenta millones de píxeles (160 megapíxe-les) en cámaras Carl Zeiss. La figura 8 muestra un fil-tro de Bayer utilizado en numerosas cámaras digi-tales.

Los píxeles del CCD registran gradaciones de lostres colores básicos: rojo, verde y azul (abreviado"RGB", del inglés Red, Green, Blue), por lo cual trespíxeles, uno para cada color, forman un conjuntode células fotoeléctricas capaz de captar cual-quier color en la imagen. Para conseguir esta sepa-ración de colores la mayoría de cámaras CCD uti-lizan una máscara de Bayer que proporciona unatrama para cada conjunto de cuatro píxeles deforma que un pixel registra luz roja, otro luz azul ydos píxeles se reservan para la luz verde (el ojohumano es más sensible a la luz verde que a loscolores rojo o azul). El resultado final incluye infor-mación sobre la luminosidad en cada píxel perocon una resolución en color menor que la resolu-ción de iluminación. Se puede conseguir una mejorseparación de colores utilizando dispositivos contres CCD acoplados y un dispositivo de separaciónde luz como un prisma dicroico que separa la luzincidente en sus componentes rojo, verde y azul.Estos sistemas son mucho más caros que los basa-dos en máscaras de color sobre un único CCD.Algunas cámaras profesionales de alta gama utili-zan un filtro de color rotante para registrar imágenesde alta resolución de color y luminosidad pero sonproductos caros y tan solo pueden fotografiar obje-tos estáticos.

FUNCIONAMIENTO DE UN CCD

Los detectores CCD, al igual que las células foto-voltaicas, se basan en el efecto fotoeléctrico, laconversión espontánea en algunos materiales deluz recibida en corriente eléctrica. La sensibilidaddel detector CCD depende de la eficiencia cuán-tica del chip, la cantidad de fotones que debenincidir sobre cada detector para producir unacorriente eléctrica. El número de electrones produ-

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Figura 7 - Sensor CCD.

Figura 8 - Filtro de Bayer


cido es proporcional a la cantidad de luz recibida(a diferencia de la fotografía convencional sobrenegativo fotoquímico). Al final de la exposición loselectrones producidos son transferidos de cadadetector individual (fotosite) por una variacióncíclica de un potencial eléctrico aplicada sobrebandas de semiconductores horizontales y aisladasentre sí por una capa de SiO2, figura 9. De estemodo el CCD se lee línea a línea aunque existennumerosos diseños diferentes de detectores. Entodos los CCD el ruido electrónico aumenta fuerte-mente con la temperatura y suele doblarse cada 6u 8 °C. En aplicaciones astronómicas de la fotogra-fía CCD es necesario refrigerar los detectores parapoder utilizarlos durante largos tiempos de exposi-ción.

Históricamente la fotografía CCD tuvo un granempuje en el campo de la astronomía donde sus-tituyó a la fotografía convencional a partir de losaños 80. La sensibilidad de un CCD típico puedealcanzar hasta un 70% comparada con la sensibili-dad típica de películas fotográficas en torno al 2%.Por esta razón y por la facilidad con la que la ima-gen puede corregirse informáticamente de defec-tos la fotografía digital sustituyó rápidamente a lafotografía convencional en casi todos los camposde la astronomía. Una desventaja importante de lascámaras CCD frente a la película convencional esla reducida área de los CCD, lo que impide tomarfotografías de gran campo comparable a algunastomadas con película clásica. Los observatoriosastronómicos profesionales suelen utilizar cámaras,de 16 bits, que trabajan en blanco y negro. Lasimágenes en color se obtienen tras el procesa-miento informático de imágenes del mismocampo tomadas con diferentes filtros en varias lon-gitudes de onda.

Las imágenes obtenidas por una cámara CCDson sometidas a un proceso de corrección queconsiste en restar de la imagen obtenida la señalproducida espontáneamente por el chip por exci-tación térmica (campo oscuro) y dividir por unaimagen de un campo homogéneo (campo planoo flat field) que permite corregir las diferencias desensibilidad en diferentes regiones del CCD y corre-gir parcialmente defectos ópticos en la cámara olas lentes del instrumento utilizado.

El primer artículo astronómico sobre el uso de laCCD fue el titulado Astronomical imaging applica-tions for CCDs, de B. A. Smith, publicado en JPLConf. on Charge-Coupled Device Technol. andAppls. páginas 135 a 138 (1976). Una mayor difu-sión obtuvo CCD Surface Photometry of Edge-OnSpiral Galaxies, aparecido en el "Bulletin of theAmerican Astronomical Society", Vol. 8, p. 350 deese mismo año.

BIBLIOGRAFÍA

www.alumnos.unican.esDavid José Pérez BlancoJesús San Miguel Jimenohttp://es.wikipedia.orgwww.digitalfotored.com

Tecnología

Figura 9 - Composición básica de un CCD.

EDICION ARGENTINANº 145 MAYO 2012

Director Ing. Horacio D. Vallejo

RedacciónGrupo Quark SRL

Jefe de ProducciónJosé Maria Nieves (Grupo Quark SRL)

StaffAlejandro Vallejo

Liliana VallejoFabian Alejandro Nieves

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EDITORIAL QUARK S.R.L.

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castellano de la publicación mensual

SABER ELECTRÓNICA

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deral (1273) TEL. (005411) 4301-8804


LIBERACIÓN DE

TELÉFONOS CELULARES CHINOS

Como primera medida es pre-ciso conseguir el manual de serviciodel teléfono celular con el quevamos a trabajar a los efectos desaber dónde está el conector queposee los contactos RX, TX y GND.

Normalmente estos contactosson parte del conector exterior delmóvil y en otras ocasiones seencuentra en el compartimientodonde se aloja la batería.

Debido a la dificultad en conse-guir los manuales de servicio dediferentes modelos de teléfonos deorigen chino, hemos realizado una

guía con el aporte de varios colabo-radores. Actualmente contamoscon la información de más de 150modelos de terminales para quepueda localizar los terminales deTX, RX y GND de modo de poderconectarlo a la caja de trabajoRS232, luego conectar la caja a laPC y ejecutar en la PC el programaSpiderman con el que liberaremosel celular (tiene varios programasadicionales que deberá explorar.

En Saber Electrónica Nº 287vimos cómo liberar varios modelosde teléfonos chinos, si no poseedicha revista, puede descargardicho artículo de nuestra páginawebelectronica.com.ar haciendo

clic en el ícono password y colo-cando la clave telchinos 1.

REPARACIÓN DE TELÉFONOS CHINOS

Damos a continuación algunasfallas comunes que suelen presen-tarse en teléfonos de origen Chino.Cabe aclarar que en nuestra web,con la clave dada anteriormente,podrá descargar varios programascon más de 300 guías de repara-ción de teléfonos celulares Chinos.Para descargar dichas guíasdeberá tener esta edición ya que sele realizarán algunas preguntasrelacionadas con este tema.

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Cuaderno del Técnico Reparador

FALLAS Y REPARACIONES EN TELÉFONOS

de Origen ChinoTal como vimos en SaberElectrónica Nº 287, cada vez sonmás las marcas y modelos de telé-fonos celulares chinos que se ven-den en nuestro mercado, ya seaporque son importados por comer-cializadoras o por los propios ope-radores de telefonía celular de cadapaís. Si son ofrecidos por las ope-radoras suelen ser “bloqueados”para que sólo reconozcan chips dedicha compañía y cuando el telé-fono ya es del usuario (se lo com-pró al operador) lo puede liberar. Asu vez, debido a la falta de informa-ción, cuando un móvil de este tipose daña suele ser “descartado” porlos servicios técnicos. En esta nota continuamos brindando algunos consejos para lareparación de teléfonos chinos

Por: Ing. Horacio D. [email protected]

Tec Repa - reparachinos 2.qxd 21/12/11 09:24 Página 67

Saber Electrónica

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ZTE modelo R230 sin señal:Este es un problema muycomún en estos teléfonos ydebe realizar un reballing en elamplificador de RF. Antes derealizar esta operación, enocasiones es uficiente conaplicar calor (no más de 187ºC) con una estación de airecaliente sobre los filtros deseñal y el amplificador ya quela falla se produce por falsoscontactos debidos a soldadu-ras deficientes.

Ledstar modelo E71DD con fallas en el teclado: Se trata de un teléfono similar al E71 pero máschico. Cuando no funcionan algunas teclas se debe realizar un Puente entre los dos puntos seña-lados en la figura. Note que para diferentes teclas deberá puentear distintas terminales.


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Fallas y Reparaciones en Teléfonos de Origen Chino

No carga batería de un Nokia M5700+: Laplaca madre empleada en este móvil tam-bién se utiliza en otros modelos de diferentesmarcas alternativas por lo cual la solucióntambién aplica a otras terminales. Cuando labatería no carga y la indicación de “bateríabaja” está siempre presente, debe reemplazarel chip marcado con el Nº 104. Este chippuede sacarlo de otro terminal en desuso yaque está presente en casi todos los teléfonos.

China Hardware Fix uptool: Es este programa,que puede descargar denuestra web con la claveque dimos anterior-mente, podrá encontrarla solución a más de 300fallas que suelen produ-cirse en teléfonos celula-res de marcas no con-vencionales de celularesChinos.

No encienden las luces del teclado del HUAWEI STE8221: Para reparar este problema debe desarmar elmóvil y localizar el conector donde se aloja el flex queune al teclado con la pantalla principal, luego, debehacer un puente entre los terminales 1 y 3.


Saber Electrónica

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C1000 tiene el auricu-lar desconectado: Laimagen muestra lospuntos de conexióndel auricular en estemodelo. Al taller llegóun terminal que teníael auricular arrancadode su placa base.

N97z, conexión del auricular: El N97z y el N97i son, quizá, los modelos más difundidos de los celula-res chinos en América Latina. La fotografía muestra los puntos en que deberá conectar el auricular,cuando se haya roto el flex.

No encienden lasluces de teclado delE71: Abriendo la tapatrasera del comparti-miento de batería,encontrará una ima-gen como la de lafigura. Cuando noenciendan las lucesdel teclado deberáreemplazar el diodomarcado.


INTRODUCCIÓN

Si hacemos una comparaciónponiendo como ejemplo el AudiA8 del año 1994 el cual contabacon un máximo de 15 unidadesde control para realizar todas lasfunciones del vehículo con el AudiA8 del año 2003, las unidades decontrol se triplicaron y para la ver-sion 2012 se tiene más de 70módulos inteligentes, figura 1.

Las crecientes aplicacioneselectrónicas han exigido que serecorran nuevos caminos, tam-bién para la transmisión de datosentre las diferentes unidades decontrol. La implantación del CAN-Bus de datos a mediados de ladécada de los noventa ha sido unprimer paso importante a esterespecto. Sin embargo, este sis-tema alcanza sus límites (figura

2), sobre todo en el sector de lainformación y el entretenimientocon las velocidades de transmi-sión que esto requiere. Por ese

motivo, solamente los sistemasde transmisión que cumplen conlos requisitos planteados vienen aser aquí una solución adecuada.

LA COMUNICACIÓN ELECTRÓNICA EN EL AUTOMÓVIL

Nuevos Sistemas de Multiplexado de Datosen el Automóvil

Las exigencias de contar cadavez con una mayor cantidad defunciones y accesorios vieneacompañada de una crecienteparticipación de la electrónica.Por ello han aparecido diferentessistemas de multiplexado dedatos. En Saber 292 y 293 expli-camos el sistema LIN Bus, enesta nota brindamos una intro-ducción a otros sistemas.

De: www.aficionadosalamecanica.com

Saber Electrónica

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AUTO ELÉCTRICO

Figura 1

Auto Ele - multiplexadi de datos.qxd 21/12/11 09:27 Página 71

También las áreas de Servicio ydiagnosis se verán beneficiadascon este desarrollo más avanza-do.

Basándose en la intercone-xión habida hasta ahora, la grancantidad de unidades de control ysus funciones asignadas, asícomo la creciente cantidad dedatos que se intercambian exigenuna versión más desarrollada dela tecnología de transmisión dedatos (CAN-Bus)

Al CAN-Bus que yaconocemos se añaden:

* El LIN-Bus (busmonoalámbrico).

* El MOST-Bus (busoptoelectrónico).

* El Bluetooth (businalámbrico).

En la gráfica de lafigura 3 se puede compa-rar como el sistema LIN-Bus (ya visto en edicio-nes anteriores de SaberElectrónica) es el maslento a la hora de trans-mitir datos, pero a su vezes el sistema mas senci-llo y barato. El CAN-Buses mas rápido en la trans-misión de datos pero en

su contra tiene que es mas com-plejo y costoso. El FlexRay es unnuevo sistema que se está empe-zando a instalar con gran éxito yaque es mas rápido que el CAN-Bus. En la parte de "multimedia"(audio, vídeo, telefonía, etc.) delautomóvil donde se manejangran cantidad de datos, hace faltaunos sistemas capaces de trans-mitir a altas velocidades, paraesto se utilizan los sistemasMOST-Bus y Bluetooth. Estos

sistemas tienen como desventajaque son complejos y caros.

FlexRay es un nuevo protoco-lo de comunicaciones para busesde datos en el automóvil actual-mente en desarrollo por el con-sorcio "FlexRay". Se consideramás avanzado que el CAN y elMOST en lo relativo al precio y alas prestaciones.

El BMW X5 fue el primercoche del mercado en aplicar el

Auto Eléctrico

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Figura 2

Figura 3


sistema FlexRay. El FlexRay esun nuevo estándar para la trans-misión de datos de forma eficien-te, rápida y segura. El X5 haceuso de este estándar para latransmisión de datos entre una

centralita central y 4 centralitassatélites colocadas en los amorti-guadores. Con este sistema sepermite una reacción y equilibrioextremadamente rápido a bacheso agujeros en el camino. La tec-

nología FlexRay se está asentan-do en la industria del autómovil(BMW, Audi, Volkswagen).

En la figura 4 podemos apre-ciar un esquema integrado de losdistintos sistemas de multiplexa-

do de datos.

SISTEMA DE MULTIPLEXADO

DE DATOS MOST-BUS

Aparte de los conocidos sis-temas de CAN-Bus seimplanta por primera vez, enel Audi A8 del año 2003, unsistema de bus optoelectró-nico para la transmisión dedatos.La denominación de estesistema de bus de datos sur-gió por la «Media OrientedSystems Transport (MOST)Cooperation». A esta enti-dad se han asociado diver-sos fabricantes de automó-viles, sus proveedores yempresas productoras desoftware, con objeto de lle-

Nuevos Sistemas de Multiplexado de Datos en el Automóvil

Saber Electrónica

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Figura 4

Figura 5


var a la práctica un sistema unita-rio para la transmisión rápida dedatos.

El término «Media OrientedSystems Transport» representauna red con transporte de datosde orientación medial. Esto, encontraste con el CAN-Bus dedatos, significa que se transmitenmensajes direccionados hacia undestinatario específico.

Esta técnica se implanta envehículos Audi para la transmi-sión de datos en el sistema deinfotenimiento (información yentretenimiento). El sistema deinfotenimiento ofrece una grancantidad de medios vanguardis-tas destinados a información yentretenimiento (ver sinóptico dela figura 5).

Para la realización de un com-plejo sistema de infotenimientoresulta adecuada la transmisiónoptoelectrónica de los datos, por-que con los sistemas de CAN-Bus que han venido empleandohasta ahora no se pueden trans-mitir los datos con la suficienterapidez y, por tanto,tampoco en lascantidades corres-pondientementenecesarias. Debidoa las aplicacionesde vídeo y audio senecesitan velocida-des de transmisióndel orden demuchos Mbit/s. Lasola transmisión deuna señal digitali-zada de TV consonido estereofóni-co ya requiere unavelocidad de unos6 Mbit/s. El MOST-Bus permite trans-mitir hasta 21,2Mbit/s. En la figura6 se muestra elancho de bandaque utilizan cada

una de las señales de transmi-sión de datos.

Hasta ahora, la información

de esta índole, por ejemplo devídeo y sonido, sólo se podíatransmitir en forma de señales

analógicas. Estorequería una mayorcantidad de con-ductores en elmazo de cables,figura 7. La veloci-dad de transmisiónde datos de los sis-temas de CAN-Busestá limitada a 1Mbit/s como máxi-mo. Debido a ellosólo era posibletransmitir las seña-les de control a tra-vés de los sistemasde CAN-Bus.Con ayuda delMOST-Bus optoe-lectrónico se esta-blece el intercam-bio de datos enforma digitalizadaentre los compo-

Auto Eléctrico

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Figura 6

Figura 7


nentes participantes. La transmi-sión de datos con ayuda deondas luminosas, aparte de supo-ner una menor cantidad decables y un menor peso, permitetrabajar con una velocidad detransmisión sustancialmentemayor. En comparación con lasondas de radio, las ondas lumino-sas tienen longitudes muy cortas,

no generan ondas electromagné-ticas parásitas y son a su vezinsensibles a éstas.

Estos nexos permiten unaalta velocidad de transmisión delos datos y un alto nivel de segu-ridad contra fallos e interferen-cias. Así, es posible comunicarsistemas de audio, video y recep-ción de TV con las unidades de

control del automóvil(figura 8).Una característica esen-cial del sistema delMOST-Bus es su estruc-tura anular. Las unidadesde control transmiten losdatos en una dirección através de un conductoroptoelectrónico hacia lasiguiente unidad de con-trol, en un circuito anular.Esta operación continúalas veces necesariashasta que los datos vuel-van a ser recibidos en launidad de control que los

había enviado primero. De esaforma se cierra el anillo. La diag-nosis del sistema de MOST-Busse realiza a través del interfaz dediagnosis para el bus de datos yel CAN de diagnosis.

En la próxima edición vere-mos en qué consiste este siste-ma, cuya estructura podemosapreciar en la figura 9.

Nuevos Sistemas de Multiplexado de Datos en el Automóvil

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Figura 8

Figura 9


S E C C I O N . D E L . L E C T O R

Pregunta 1: Me es grato nuevamente comu-nicarme con ustedes, esta vez es para pedirle ase-soramiento sobre cómo instalar un módulo (CHIP)GPS a la PC, como ser una NETBOOK, LAPTOP,TABLET, ya que la mayoría no lo traen, (por lomenos de las que he visto, ninguna tiene un GPSintegrado). Me gustaría saber si pueden realizaruna nota sobre el método de poder incluir un CHIPGPS a la PC para poder rastrear en caso de robo ohurto. Sería una buena idea poder rastrear pormedio de un teléfono celular o GPS de mano.

José Armando Cuezzó Respuesta: Hola, cómo estás. Existen

modem para GPS que se conectan al puerto USB

con antena externa. El problema es que no le ser-virá en caso de hurto Para instalarle un chip SMDó BGA habría que localizar un puerto USB en laplaca madre e instalar el chip sobre dicho puer-to… no creo que sea demasiado complicado. Unmodem GPS externo puede costar entre 60 y 120dólares y lo importante es la cantidad de canalescon que opera. En general utiliza el chip Sirf StarIII, muy común en dispositivos GPS tradicionales yque por ejemplo podemos encontrarlo en algunosnavegadores comerciales. Ahora bien, si la ideaes colocarle un rastreador para ubicar la computa-dora, eso ya es otra cosa.... aunque una solucióneconómica es la instalación de un software demodo que cuando conecten la PC a Internet, leenvíe un aviso de la dirección IP desde donde seconectó y con ello sabe la ubicación.

Hay muchos programas y puede emplearcualquiera de los que he mencionado en mis artí-culos sobre telefonía celular.

Nota de Redacción: En esta edición decidi-mos colocar sólo una consulta de lectores porquecreemos que es preciso ampliar el tema sobre losreceptores GPS.

Sobre el Chip Sirf Star IIISi bien no son muchos los fabricantes de

módulos receptores de GPS, existen varios chipsy, quizá, el más destacado es el Sirf Star,un módulo NMEA que, en la versión 3, escapaz de transferir las señales de hasta20 satélites a la vez, dando su posición,lo que permite realizar un perfectomapeo. En general se ofrece en formade kit (A1080-A, por ejemplo) ya con elcable USB para poder conectarlo a unacomputadora. Opera con una tensión de3,3V y tiene un consumo (en actividad)cercano a los 20mA. El chip, del tipo

SMD (que es como el que se muestra en la figura)mide 19 mm x 16,2 mm y se suelda por el métodode reflujo.

Qué es NMEANMEA es un protocolo que se usa para la

navegación tanto marítima (por la que realmentese creó) como terrestre.

Una vez que un GPS sabe donde está (cono-ce las coordenadas geográficas de una posición),es posible suministrar dicha información a unmicrocontrolador (o cualquier otro tipo de equipoespecializado, como los "plotters" de los barcos osimplemente una computadora tipo PC o notebo-ok) para poder hacer lo que se llama la función demapa móvil (moving map).

La información de tipo NMEA se ha estanda-rizado a nivel mundial. Además de una posiciónsuministra información de la dirección de despla-zamiento, la velocidad con que se mueve, cuál esel waypoint de destino, qué satélites esta recibien-do, la intensidad de las señales que se reciben, laposición de los satélites (si están hacia el norte,sur, etc.), el datum que se está usando, etc. Haysentencias NMEA que indican cuál es la profundi-dad de una sonda que introduzcamos bajo elagua, por ejemplo.

En una próxima edición explicaremos endetalle cómo funciona un receptor GPS y en qué

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