sem 283

Portada:Maquetación 1 19/03/14 09:22 Página 1

2ª forros.qxd:Maquetación 1 15/01/14 12:46 Página 1

SeccioneS FijaS

Descarga de cD: Teléfonos celulares chinos.

Liberación, actualización

y Mantenimiento 3

el Libro del Mes: Servicio Técnico a equipos de

Línea Blanca, 2ª edición 4

Guía de compras 77

Marketplace 78

Sección del Lector 80

arTÍcuLo De PorTaDaLaboratorio de Microcontroladores.

Diseño y Simulación de Sistemas con Proteus integrado al MPLaB 5

Simulación de circuitos Microcontrolados con el Proteus 63

curSo De eLecTrÓnicaetapa 3, Lección 6:

Simulador de construcción de circuitos Digitales 17

ManuaLeS TÉcnicoSQué es arDuino. Kit de Trabajo y entorno de Desarrollo 33

MonTajeSVoz de robot: Distorcionador 49

Probador automático de Transistores 52

Montajes Prácticos construídos en Proteus 75

Termostato para Líquidos 75

Sistema de alerta 76

TÉcnico reParaDorcómo reparar Plaquetas con componentes BGa 55

eLecTrÓnica DeL auToMÓViLescaneo automotriz. cómo se Maneja un escáner oBDii, Parte 3 59

ISSN: 0328-5073

Edición Internacional

Año 25 - Nº 283

sumario 283.qxd:sumario 223 19/03/14 09:24 Página 1

EDICIÓNINTERNACIONAL-Nº283

DirectorIng. Ho ra cio D. Va lle jo

ProducciónJo sé Ma ría Nie ves (Grupo Quark SRL)

Columnistas:Fe de ri co Pra do

Luis Ho ra cio Ro drí guez

Pe ter Par ker

Juan Pa blo Ma tu te

Internacionales:

Ing. Ismael Cervantes de Anda

EdI to rIal QUarK S.r.l.

Pro pie ta ria de los de re chos de la pu bli ca ciónmen sual Sa bEr ElEc tro nI ca

San Ricardo 2072 (1273) , Bs. As., ArgentinaT.E. 4301-8804

AdministraciónyNegociosTe re sa C. Ja ra (Grupo Quark SRL)

Patricia Rivero Rivero (SISA SA de CV)Margarita Rivero Rivero (SISA SA de CV)

StaffLiliana Teresa Vallejo

Diego Vallejo

Luis Alberto Castro Regalado (SISA SA de CV)

José Luis Paredes Flores (SISA SA de CV)

Sis te mas: Pau la Ma ria na Vi dal

Red y Com pu ta do ras: Raúl Ro me ro

Video y Animaciones: Fernando Fernández

Le ga les: Fer nan do Flo res

Con ta du ría: Fer nan do Du cach

Técnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando Flores

AtenciónalClienteAle jan dro Va lle jo

ate clien @we be lec tro ni ca .co m.ar

Publicidad:Rafael Morales

[email protected]

ClubSE:Grupo Quark SRL

[email protected]

EditorialQuarkSRLSan Ricardo 2072 (1273) - Ca pi tal Fe de ral - Argentina

www .we be lec tro ni ca .co m.ar

La Edi to rial no se res pon sa bi li za por el con te ni do de las no tas fir -

ma das. To dos los pro duc tos o mar cas que se men cio nan son a los

efec tos de pres tar un ser vi cio al lec tor, y no en tra ñan res pon sa bi li -

dad de nues tra par te. Es tá pro hi bi da la re pro duc ción to tal o par cial

del ma te rial con te ni do en es ta re vis ta, así co mo la in dus tria li za -

ción y/o co mer cia li za ción de los apa ra tos o ideas que apa re cen en

los men cio na dos tex tos, ba jo pe na de san cio nes le ga les, sal vo me -

dian te au to ri za ción por es cri to de la Edi to rial.

Impresión: Talleres Babieca - México

Del Di rec tor Al lec tor

Un Año Más, y VAn...Bien, ami gos de Sa ber Elec tró ni ca, nos en con tra mos nue va -

men te en las pá gi nas de nues tra re vis ta pre di lec ta pa ra com par tir

las no ve da des del mun do de la elec tró ni ca.

Si hace 28 años me hubiesen dicho que para esta fecha iba a

continuar dirigiendo Saber Electrónica, no lo

hubiese creído ya que este proyecto nació co-

mo una “aventura” que pretendía ser una al-

ternativa para que los aficionados y estudian-

tes tuvieran material bibliográfico de fácil

lectura para simplificar su capacitación.

El Nº 1 de Circuitos & Informaciones, pre-

cursora de Saber Electrónica, comenzó a pre-

pararse en abril de 1986 para ser editada el

11 de junio de ese año. Lo curioso es que mi hija, Mariela, nació el

14 de abril de ese año por lo cual mi primera hija biológica y mi hija

del intelecto fueron gestadas al mismo tiempo.

Cuando nace nuestra querida revista, era directivo en CEPA

“Centro de Enseñanza Profesional Argentino”, con más de 30 horas

de cátedra en diferentes niveles de la Carrera de Técnico Superior

en Electrónica, lo que me permitía “saber” las necesidades de los es-

tudiantes para aprender esta materia “disfrutando” de su aprendiza-

je. Saber Electrónica se convirtió rápidamente en un referente en to-

do el Continente Americano siendo, a la fecha, la única revista de

electrónica que se sigue distribuyendo masivamente en los quioscos

de venta de revistas.

Claro está que hoy la electrónica ha sido “prácticamente” despla-

zada por la informática en la elección de los jóvenes, a la hora de te-

ner que elegir la carrera a seguir pero sigue siendo tanto o más im-

portante que hace 30 años, sobre todo en el área de las

comunicaciones y la informática, lo que nos hace pensar que en los

próximos años la educación experimentará cambios tendientes a

“ocupar” este espacio en el que la electrónica y la informática irán

“tan de la mano” que se convertirá en una nueva rama de la ingenie-

ría.

Quienes hacemos Saber Electrónica hace años que venimos no-

tando esta lógica evolución y por ello cada vez más introducimos a

los microcontroladores entre los contenidos y creemos estar prepa-

rados para este nuevo desafío.

También somos conscientes de que el estudiante y aficionado

consulta “cada vez más” información alojada en Internet y por ello

nos estamos volcando a esta plataforma en tal grado que más del

80% de los contenidos que hemos producido en estos 27 años se

pueden descargar gratuitamente desde nuestra web.

Queremos agradecerle a Ud., lector, por seguir acompañándonos

en este hermoso camino y esperamos transitarlo junto a Ud. durante

muchos años más.

¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

EDITORIALQUARK

Editorial 283.QXD:Edit 19/03/14 09:36 Página 2

CóMo desCarGar el Cd exClusiVo Para leCTores de saber eleCTróniCa

Descarga de CD 3

CD: Teléfonos Celulares ChinosLIBERACIÓN, ACTUALIZACIÓN Y MANTENIMIENTO

editorial Quark srl, saber internacional s.a. de C.V., el Club se y la revista saberelectrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de saberelectrónica puede descargar este Cd desde nuestra página web, grabar la imagen en undisco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que teneresta 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 íconopassword e ingrese la clave “Cd-1403”. deberá ingresar su dirección de correo electró-nico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las ins-trucciones que se indiquen. si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo ladirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los sociosposeen beneficios).

Módulo 1: Celulares Chinos

Telefonía Principios y Fundamentos.

Telefonía y Teléfonos Celulares.

Telefonía Celular: Funcionamiento y Liberación.

Trucos y Mitos de los Teléfonos Celulares.

Cómo es un Teléfono Celular Por Dentro.

Liberación y Desbloqueo de Teléfonos Celulares.

Telefonía Celular 3G.

2000 Teléfonos Celulares

Liberación y Reparación de Celulares Chinos.

12 Programas y 150 Tips de Reparación

Módulo 2: Curso de liberaCión de Teléfonos

Celulares, desde sus CoMienzos hasTa 3GEn este módulo encontrará una gran cantidad de notas referentes a liberación, repa-

ración, actualización de teléfonos celulares de distintas marcas y modelos:

Cómo funcionan los teléfonos celulares. Generalidades y diagrama en bloques de

un móvil.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. PA Amplificador de potencia de transmisión

WCDMA.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. MAX 2363, transmisor WCDMA El modu-

lador de transmisión de un teléfono celular.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. Procesamiento de las señales WCDMA

U101 Harmony Lite.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El sistema de FI para WCDMA (MAX2309).

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El sistema de carga de batería de un telé-

fono celular.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. Funcionamiento de la cámara.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El sintetizador transmisor del circuito de

procesamiento de señales MAGIC LV.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. Bluetooth en los teléfonos celulares.

Cómo funcionan los teléfonos celulares, el circuito conversor WCDMA (MAX2388).

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El sistema de audio de un teléfono celular.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. Procesamiento de las señales WCDMA en

banda base U101 Harmony Lite el sintetizador.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. Procesamiento de las señales WCDMA en

banda base U101. El bloque transmisor del Harmony Lite.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El circuito de recepción GSM de un móvil,

parte 1. El circuito Front End.

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El circuito de recepción GSM de un móvil

parte 2, El circuito Back End.

Cómo funcionan los celulares. El circuito de antena.

Cómo funcionan los teléfonos celulares, El circuito de VCO y el amplificador final

GSM

Cómo funcionan los teléfonos celulares. El GPS.

Liberación Flasheo y Actualización.

173 Guías para todas las marcas y modelos.

Módulo 3:ProGraMas, aPliCaCiones, TiPs de reParaCión y MuCho Más

57 Programas de Mantenimiento y Liberación

23 Aplicaciones con 300 Fallas y Soluciones

Liberación ZTE Racer

Reparación de celulares chinos completo

GSM HW Fixup Tool Setup

China Mobiles Guide V3.0 By FasGsm

Chinese Miracle HardWare Solutions V3. www.free-gsm-unlock.com

Convertir Teléfono con Android en Router

All New china Hardware Solution By Gsm Sufi

Nich Hardware Solution [1] For China Mobile

Convierta su teléfono ANDROID en un servidor WEB local para controlarlo desde

su PC

Spiderman libera chinos

Guía de Reparación de Celulares Chinos

China Mobile Guide V2.0

Mucho más (por falta de espacio no podemos colocar todo el contenido).

Descarga de CD 283:DescargaCD 18/03/14 13:57 Página 3

Hasta no hacemucho tiem-po, muchos

técnicos electróni-cos nos resistíamosa realizar serviciotécnico a los deno-minados equiposde línea blanca(lavadoras, seca-doras, multiproce-sadores, planchas,

etc.) por considerar que el tiempo a invertir en el arreg-lo no justificaba el dinero percibido, sin embargo, conel avance tecnológico, estos equipos cada vez másincluyen sistemas electrónicos que suelen descom-ponerse y es ahí donde “entra” el trabajo de los elec-trónicos.

Hace dos años publicamos el primer tomo de unaserie de libros que persiguen facilitar la tarea del téc-nico que deben dar servicio técnico a equipos de líneablanca. Este tercer tomo es la segunda edición del Nºde Colección 94, que rápidamente se agotó, razón porla cual volvemos a publicarlo.

Como siempre decimos, en 80 páginas es imposi-ble explicar todo lo que el técnico debe saber y brindar

guías de reparación completas sobre diferentes casosreales, es por eso que acompañamos la obra conPaquetes Educativos completos que Ud. podrádescargar de la web.

Al cierre de esta edición estábamos preparando elcuarto tomo de colección, que será publicado en unosmeses, pero que ya podrá descargar desde nuestraweb (se incluye en el CD multimedia). Dicho ejemplarexplica el funcionamiento de las placas electrónicasmicrocontroladas que se colocan en los equipos delínea blanca, además, incluye guías de fallas comen-tadas con esquemas que también podrá descargarpara tenerlos en tamaño gigante.

Por estar leyendo este tomo de colección, Ud.podrá descargar desde nuestra web 4 PaquetesEducativos Completos que explican cómo brindarservicio técnico a distintos equipos de línea blan-ca.

Para realizar la descarga diríjase a nuestraweb: www.webelectronica.com.mx, ingrese en laweb, haga clic en el ícono password e ingrese lasclaves para cada caso.

Bien, ya tiene material para todo el mes asique:

¡A disfrutarlo!

Ing. Horacio Daniel Vallejo

El Libro del Mes

Servicio Técnico a Equipos de

LínEa BLanca

1) Descarga del PaqueteEducativo:Servicio Técnico a

equipoS de

aire acondicionado

clave de deScarga:

BúSquela en el TexTo


equipoS

lavavajillaS

clave de deScarga:



refrigeradoreS

clave de deScarga:



HornoS de

MicroondaS

clave de deScarga:


4 El Libro del Mes

04 libro mes - linea blanca 2 edic.qxd:Maquetación 1 18/03/14 14:26 Página 4

Programas de Simulación 5

Artículo de TapaArtículo de Tapa

Existen en el mercado un gran número de paquetes de software que nos posibilitan la creación

de esquemas de circuitos electrónicos, posibilitando su simulación e, incluso, el diseño del cir-

cuito impreso (PCB). Cada día es mayor el número de programas que nos ofrecen estas posibi-

lidades y las opciones que nos ofrecen, pero cuando buscamos un programa que además nos

permita trabajar con microcontroladores la cosa se complica. El campo de la simulación inter-

activa de circuitos electrónicos no está tan ampliamente cubierto como el de diseño de esque-

mas y PCBs. Podemos encontrar paquetes que nos dan esa funcionalidad (simulación y diseño),

pero sólo ofrecen la posibilidad de una simulación estática.

Proteus nos permite simular en tiempo real (dependiendo, claro está, de las posibilidades de

nuestra máquina) todo tipo de circuitos electrónicos, pudiendo visualizar gráficas con los valo-

res que obtengamos, comprobar valores de tensión e intensidad en cualquier parte del circuito

y, además, permitirnos interactuar con todos los componentes del circuito susceptibles de ello.

Además de esta posibilidad, es posible simular microprocesadores que podamos haber incluido

en el circuito dándonos la posibilidad de programarlos (y compilar estos programas) e incluso

depurar esos programas desde la misma aplicación. Todo ello incluyendo también un potente

software de diseño de esquemas (Isis), y de PCBs (Ares), por lo cual las posibilidades de apren-

dizaje mientras practica son inmensas.

Por Ing. Horacio D. [email protected]

Laboratorio de MicrocontroLadores:

diseño y siMuLación de sisteMas con

Proteus integrado aL MPLab

Art Tapa - Proteus micro.qxd:ArtTapa 18/03/14 12:16 Página 5

IntroDuCCIón

En Saber Electrónica Nº 261 y 263 explicamos qué

es Proteus y cómo se lo emplea, incluso trabajamos con

microcontroladores PIC, posteriormente editamos algu-

nos artículos en los que propusimos montajes haciendo

una simulación previa en este programa. Debido a la

gran penetración que ofrece este software en Escuelas

Técnicas y Universidades decidimos “crear” este

manual, simplificando el acceso a Proteus y proporcio-

nando una muestra de su potencial, comenzando desde

cero y acabando con el diseño y programación de cir-

cuitos complejos.

El presente manual está basado en la versión 6.2

SP4 de Proteus, siendo a día de hoy la 8 la última ver-

sión, aunque por el momento es desaconsejable su uso

debido a cierto número de errores que presenta.

Obviamente, se trata de una versión que ya tiene unos

años pero que presenta la gran ventaja de poder acce-

der al uso del programa en forma remota, a través de

Internet, para que pueda realizar sus propias experien-

cias.

Cabe aclarar que la versión 8 se ofrece en diferen-

tes paquetes con costos que van desde los 250 dólares

hasta los 5000 dólares, cifra casi inalcanzable para

estudiantes y jóvenes profesionales por lo que contar

con la posibilidad de usar esta “suite” para aprender

mientras practica, debe ser muy tenida en cuenta.

ComenzanDo Con Proteus

Antes de comenzar, recomendamos descargar el

manual completo de manejo del programa, cuyo resu-

men publicamos en Saber Electrónica Nº 261 y 263;

para ello diríjase a nuestra web: www.webelectro--

Artículo de Portada

6 Laboratorio de Electrónica

Figura 1

Figura 2


nica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese

la clave: proteus. Podrá descargar:

1) Diseño de Circuitos Electrónicos.

2) Construcción de Circuitos Impresos.

3) Simulación Electrónica.

4) Todas las notas, links a programas y tutorial completo.

Crearemos un circuito sencillo para familiarizarnos

con el entorno de Isis. A la izquierda del entorno de tra-

bajo podemos ver una barra de herramientas que nos

facilita el acceso a las funciones básicas necesarias en

el trabajo con esta aplicación. Realizaremos el pequeño

circuito mostrado en la figura 1.

Una vez descargado el programa, ejecutamos ISIS y

aparecerá el escritorio de trabajo, figura 2.

El primer paso a realizar será seleccionar los com-

ponentes que necesitaremos en el proceso, para lo cual

utilizaremos la herramienta componente .

Pulsando en ese botón veremos como se activará

una lista (vacía en primera instancia) con el título de

devices, a la derecha de la barra de herramientas. Ahí

es donde veremos el listado de componentes seleccio-

nados para su inclusión en el esquema. Podemos

observar como a la izquierda de este título hay dos

botones .

Pulsaremos sobre el botón 'P' y tendremos acceso a

la ventana de selección de componentes, tal como se

muestra en la figura 3 (Si pulsa sobre 'L' verá el listado

de componentes lógicos).

En este cuadro de diálogo podemos seleccionar la

librería en la que deseamos buscar y, dentro de esa

librería, el componente que queremos añadir a la lista.

En la parte derecha de la ventana veremos una previ-

sualización del componente en el esquema y la forma

en que se verá en la placa de circuito impreso respecti-

vamente. Para añadir un componente a la lista haremos

doble clic sobre su nombre. Una vez que hayamos aña-

dido los componentes que necesitemos podemos cerrar

la ventana y volver al escritorio de diseño. Para realizar

el circuito del ejemplo de la figura 1 necesitaremos los

componen-

tes LAMP,

BATTERY y

B U T T O N

de la libre-

ría ACTIVE

y el compo-

n e n t e

BC107 de

la librería

BIPOLAR,

figura 4.

Diseño y Simulación de Sistemas con Proteus Integrado al MPLAB


Figura 3

Figura 4


El siguiente paso será colocar los componentes en

el espacio destinado dentro del escritorio. Cierre la ven-

tana de componentes, verá que en el sector izquierdo

permanecen enlistados los elementos que antes selec-

cionó. Haga clic sobre el nombre del componente que

va a colocar en el escritorio y verá que si símbolo apa-

rece en la parte superior, arrastre el símbolo sobre el

escritorio.

También puede seleccionar el nombre del compo-

nente a colocar con el ratón y hacer clic con el botón

izquierdo del mouse en un espacio del escritorio. Por

cada clic que hagamos colocaremos una nueva copia

del componente. En la ventana de previsualización

podremos comprobar cómo va a ser colocado el com-

ponente y rotarlo mediante los botones de la esquina

superior izquierda .

Pero quizá podamos querer rotar o mover un com-

ponente después de colocarlo, esto se consigue selec-

cionándolo con un clic derecho del ratón y arrastrándolo

con el botón izquierdo (para moverlo), o manipulando

los botones de rotación una vez seleccionado.

Ahora bien, supongamos que en la lista de compo-

nentes pusimos elementos de más y queremos elimi-

narlo, existe una opción que nos permite eliminar de la

lista de componentes aquellos elementos que todavía

no hayamos utilizado en nuestro diseño. Es la opción

Tidy del menú Edit. Podemos probar esta acción inclu-

yendo en la lista de materiales cualquier componente y

después lo seleccionamos y elegimos la opción Tidy

para ver como desaparece de la lista (si no ha sido colo-

cado en el escritorio).

Para deseleccionar un componente debe hacer clic

derecho en un espacio vacío.

Una vez colocados de forma correcta los compo-

nentes en el espacio de trabajo el siguiente paso con-

siste en conectarlos entre sí mediante cables, usando

para ello la herramienta cable (wires) de la barra

izquierda del menú .

Para usarla solo tenemos que accionarla y hacer clic

izquierdo en cada uno de los pines que queramos

conectar (es importante que el componente en cuestión

no esté seleccionado o sólo conseguiremos editar sus

propiedades), Isis se encarga automáticamente de

seleccionar la mejor ruta a seguir para el trazado del

cable, aunque si no estamos satisfechos con el resul-

tado podemos actuar sobre el cable trazado del mismo

modo que lo haríamos sobre un componente.

Bien, ya tenemos nuestro primer circuito diseñado,

ahora vamos a realizar una simulación básica, por el

momento nos limitaremos a comprobar si el circuito se

comporta como debería comportarse (encendido de la

lámpara al pulsar el botón).

Para ello activaremos el modo de simulación pul-

sando el botón de “inicio de simulación” de la barra infe-

rior o presionando F12.

Para ver qué acción cumple el pulsador (simular su

funcionamiento) haremos clic sobre él una vez la simu-

lación esté en marcha y comprobaremos su efecto. Note

que cada vez que acciona el pulsador se enciende la

lámpara.

Para detener la simulación pulsaremos el botón

correspondiente de la barra.

Si queremos editar las propiedades de un compo-

nente primero lo selecionaremos haciendo clic derecho

sobre él (verá que cambia de color tanto el componente

como los cables asociados a él), para después hace clic

izquierdo. Ante nosotros aparecerá el cuadro de diálogo

de propiedades de componente, que variará según el

elemento y mediante el cual podremos configurarlo a

nuestro gusto, figura 5.

Elementos comunes a la mayoría de componentes

son su referencia (R1, R2, C1...) y su valor, así como

también el footprint seleccionado para pasar el

esquema a ARES, la aplicación de diseño de PCB. Si el

componente tiene pins de alimentación que se encuen-

tran ocultos podemos seleccionar a que red (net) que-

remos conectarlos mediante el boton “Power Pins”, aun-

que en circunstancias normales los valores por defecto

son adecuados.

Como ejemplo, modificaremos los parámetros de la

fuente de tensión accediendo a su valor de propiedades

de la manera anteriormente indicada y modificando su

tensión de salida(voltaje) probando a introducir en el

respectivo campo el valor de 5, por ejemplo. Si volve-

mos a simular el circuito podremos comprobar cómo la

“iluminación” de la bombilla es de un tono más oscuro.

Podemos probar distintos valores para comprobar como

se nos muestran las distintas intensidades de luminosi-

dad de la bombilla. También podemos cambiar de la



Figura 5


misma manera la tensión a la que funcionará la bombi-

lla comprobando, por ejemplo, que con una tensión

demasiada elevada de la bombilla y demasiado

pequeña por parte de la fuente de tensión no obtendre-

mos iluminación en el foco.

Un detalle a tener en cuenta sobre la simulación de

circuitos en Proteus es que no es necesario diseñar en

él el circuito completo para poder simularlo, ya que

podemos obviar partes, como pueden ser las alimenta-

ciones de los circuitos integrados, los osciladores de los

microcontroladores, incluso las salidas, ya que durante

la simulación se nos muestra mediante un sistema de

colores el estado lógico de cada salida o extremo de un

componente.

Cómo Generar Informes

Uno de los informes principales que podemos reali-

zar con ISIS es el ERC (Electrical Rules Check) para

comprobar si todo está correctamente en nuestro

diseño. Este informe podemos realizarlo mediante el

menú:

tools → electrical nule Check

También puede usar el botón de la barra superior de

herramientas (derecha) .

Al realizar el reporte tendremos en pantalla una ven-

tana con el resultado del informe, figura 6, que nos dirá

si se han encontrado errores en el circuito y cuáles son

estos errores en caso de haberse producido.

También nos informará de la correcta generación (o

no) de las pistas o rutas del circuito. En esta ventana se

nos da la posibilidad de copiar su contenido al portapa-

peles o incluso guardarlo en un archivo para su poste-

rior uso o consulta en cualquier momento.

Otro informe que podemos realizar con ISIS es la

lista de materiales (Bill Of Materials), mediante el botón

. También se obtiene desde el menú:

tools → Bill of materials

Desde este menú tenemos también la posibilidad de

seleccionar el tipo de salida que queramos, como por

ejemplo salida en formato ASCII (texto) o HTML. En la

figura 7 el formato es HTML y, por supuesto, se mos-

trará a través de nuestro navegador de Internet.

Pero probablemente el más importante de los infor-

mes que podamos generar con ISIS es el Netlist, ya que

el Netlist nos permite pasar el circuito diseñado al for-

mato requerido por ARES para proceder al diseño de la

PCB.

Podemos hacerlo mediante su botón en la barra de

herramientas superior (a la derecha) .

También se obtiene desde el menú:

tools → netlist to ares.

Dependiendo de si hemos salvado o no previamente

el circuito veremos un cuadro de diálogo pidiendo que

salvemos el circuito antes de proceder, tras lo cual se

generará el Netlist y, si no hay ningún problema se

abrirá ARES preparado para diseñar la placa del cir-

cuito. También podemos generar el Netlist mediante la

opción del menú:



Figura 7Figura 6


tools → netlist Compiler

Aparecerá una pantalla como la mostrada en la

figura 8 en la que podemos seleccionar si queremos la

salida en un visor o en un archivo y el formato de Netlist

que queremos (lo normal sería usar SPICE).

Cómo Crear ComPonentes en IsIs

En ocasiones puede interesarnos crear nuestros

propios componentes para su inclusión en nuestros

diseños, ya sea por no encontrarlo en las librerías de

Proteus o por cualquier otro motivo. ISIS permite que el

usuario genere su propia librería y aquí explicaremos

cómo hacerlo.

Como ejemplo para ilustrar la generación de un

componente en ISIS vamos a crear un 555, por ser un

integrado sencillo, muy empleado y de no muchas pati-

tas. Aclaramos que este componen se encuentra dentro

de la librería de Proteus en la categoría ANALOG →NE555, pero el ejemplo sirve para que Ud. aprenda a

generar sus propios componentes. En próximas edicio-

nes mostraremos cómo generar otros componentes

que no estén en la librería.

En la figura 9 se muestra el componente una vez

creado.

ISIS no dispone de un editor de componentes, por

tanto los elementos se crean y editan en el mismo

entorno de trabajo, lo que llega a ser más práctico ya

que no requiere que el técnico o estudiante deba “acos-

tumbrarse” a varios sistemas de trabajo, ya que sin salir

de la misma ventana puede diseñar un circuito y a la vez

crear un componente que pueda necesitar en el circuito

con el que está trabajando.

Para crear el componente comenzaremos dibujando

su forma, para ello usaremos las herramientas de caja

de “gráficos 2d de Proteus” que se encuentra en

la barra lateral del menú, en la parte de abajo.

Una vez seleccionada la herramienta crearemos un

rectángulo del tamaño que consideremos adecuado

para el componente, haciendo clic izquierdo y arras-

trando hasta tener el tamaño correcto.

Una vez realizado el cuadro procederemos a añadir

al componente los pines o patitas que tendrá, para ello

empleamos la herramienta de pines (Device pines)

que también se encuentra en la barra lateral del

menú, por encima del ícono de simulación de gráficos.

Comprobamos que al seleccionar la herramienta en

la lista de la derecha nos aparecen los diferentes tipos

de pines que podemos añadir al componente, los más

importantes son:

– DEFAULT -> tipo estándar de pin.

– INVERT -> Señal negada.

– POSCLK -> Entrada de reloj

– NEGCLK -> Entrada negada de reloj

Añadiremos 8 pines del tipo DEFAULT a nuestro

componente, 4 a cada lado. El siguiente paso será adju-

dicarles los nombres a cada uno de los pines y sus

características. Para ello seleccionamos un pin

haciendo clic derecho y abrimos sus propiedades con

un clic izquierdo, figura 10.

– En el campo “Pin Name” introduciremos el nombre

que queremos darle al pin, que en el caso de la figura

es GND (Masa).



Figura 8

Figura 9


– El campo de número de pin (Default PIN Number)

lo dejamos por el momento en blanco ya que posterior-

mente asignaremos la numeración automáticamente.

– Las siguientes opciones nos permiten ocultar res-

pectivamente el cuerpo del pin, su nombre y su número.

– Y por último podemos seleccionar el tipo del pin,

ya sea éste pasivo, entrada, salida, bidireccional, de tri-

ple estado, salida pull-up, salida pull-down o de alimen-

tación, como es el caso que ahora nos ocupa.

Ahora estableceremos las propiedades del resto de

pines asignándoles los nombres que podemos ver en la

figura 9. No debemos olvidar de asignar a los pines de

alimentación su mismo tipo. Al resto de pines podemos

asignarles la categoría “Pasivo”. Ahora solo nos resta

asignar a cada pin su número, para lo cual usaremos la

opción Property Assignmente Tool, que encontraremos

en el menú Tools, o al que accederemos igualmente

presionando la tecla 'a', figura 11.

En el campo String escribiremos “num=#”, esto

indica a Proteus que lo que queremos es establecer el

número del pin en orden según el valor actual. El campo

“Count” se usa para indicar el valor inicial y el campo

“Increment” para el incremento que habrá entre un

número y otro. Para nuestro caso Count deberá valer 1

e Increment también.

Aceptando estos valores procederemos a asignar

los valores, esto se hace haciendo clic en los pines del

componente en el mismo orden en que queremos

numerarlos, y observaremos como van apareciendo los

números junto a los pines.

Una vez nombrados y numerados los pines ya pode-

mos crear el componente propiamente dicho, para ello

seleccionaremos todos los elementos (es decir, rectán-

gulo y pines creados a su alrededor manteniendo apre-

tado el botón derecho del mouse y arrastrando todos los

elementos) y seleccionaremos del menú la opción

Library → make Device, aparecerá la imagen de lafigura 12.

El cuadro de diálogo nos pedirá en primer

lugar el nombre del componente y el prefijo

de referencia que utilizará. Como estamos

creando un circuito integrado el prefijo será

u. Es decir, llenamos simplemente los dos

primeros campos y el resto, por ahora, los

dejamos vacíos.

Al hacer clic en neXt, el siguiente cuadro,

figura 13, de diálogo nos informará de que

no hay footprints asociados a ese compo-

nente, ante lo cual tenemos dos opciones:

seguir igualmente con la creación del com-

ponente (no habrá ningún problema pero al

pasar el circuito a ares necesitaremos

buscar un footprint adecuado para el com-



Figura 10

Figura 11

Figura 12


ponente) o seleccionar uno ahora. Vamos a seleccionar

un footprint para nuestro componente pulsando en el

botón add/edit .

En este diálogo podemos seleccionar el footprint

adecuado para nuestro componente e incluso compro-

bar que es el adecuado y cambiar la numeración de los

pines por si no encajara con nuestro footprint o vice-

versa. Para añadir un footprint al componente pulsare-

mos el botón add, figura 14.

En el cuadro de diálogo resultante seleccionaremos

de la librería “Package” el footprint DIL08 con un doble

clic sobre su nombre, figura 15 y luego haciendo clic

sobre el botón Assign Packagge(s).

El siguiente diálogo (deberá

hacer nuevamente clic en el

botón NEXT), figura 16, nos

pregunta por algunas propieda-

des más de nuestro compo-

nente, pero debido a que se

refieren a opciones que ya

hemos seleccionado al escoger

nuestro footprint, podremos

dejar las opciones por defecto,

pasando al siguiente diálogo.

En éste cuadro, figura 17, se

nos ofrece la posibilidad de

indicarle una dirección remota

del datasheet del componente

para poder visualizarlo en cual-

quier momento desde ISIS.

Nos pide para ello el nombre

del datasheet, la dirección del

servidor ftp donde estaría alo-

jado, y el nombre de usuario y

contraseña de ese servidor.



Figura 13

Figura 14

Figura 15

Figura 16


Por último se nos pide “el lugar” (la librería) donde

guardar el componente, solo tenemos que seleccionar

la que queramos y aceptar.

Ya tenemos nuestro componente creado y listo para

ser usado en cualquier diseño que hagamos.

Cómo eDItar un ComPonente

Supongamos que no queremos crear un compo-

nente sino tan sólo modificar uno ya existente, por ejem-

plo, supongamos que ahora decidimos que es más

práctico a efectos de nuestro circuito que nuestro 555

tenga ocultos sus pines de alimentación.

Para ello colocaremos una copia del componente y

después lo seleccionaremos mediante el botón derecho

del ratón, luego en la barra superior del menú elegimos:

Library → Decompose

Veremos que el componente se divide en las partes

de que se compone, esto es, un rectángulo y varios

pines asociados. Modificaremos las propiedades de los

dos pines de alimentación, para ello, con el botón dere-

cho hacemos clic en un terminal y luego hacemos clic

con el botón izquierdo para que se abra el cuadro de

diálogo para deseleccionar la opción “Draw body”, para

indicar que ese pin pasa a ser invisible.

Una vez realizados los cambios pertinentes en el

componente volvemos a seleccionar todas las partes

del mismo y seleccionar la opción:

Library → make Device

Esto es tal y como hicimos anteriormente para crear

el componente, con la diferencia de que ahora los valo-

res por defecto en los cuadros de diálogo son los valo-

res del componente ya creado, con lo cual si lo que que-

remos es sobreescribir el componente antiguo podemos

aceptar sin más todos los cuadros de diálogo y decir si

a la pregunta final de Proteus sobre si deberá sobrees-

cribir el componente. Una vez realizados todos estos

pasos ya tendremos el componente con nuevas carac-

terísticas en nuestra librería.

Cómo aGreGar GeneraDores aL CIrCuIto

Probablemente la virtud fundamental de Proteus

sean sus potentes herramientas de simulación, que nos

permitirán incluso simular uno o más microcontrolado-

res en un mismo circuito.

Con varios ejemplos explicaremos el funcionamiento

del sistema de simulación de Proteus, empezando con

simulaciones sencillas de cálculo de tensiones e inten-

sidades con sus respectivas formas de onda para pasar

más adelante a la simulación de microcontroladores e

incluso el depurado de su código.

Una herramienta muy útil y que probablemente nece-

sitaremos con frecuencia en el transcurso de nuestras

simulaciones son los generadores. Se activan con el

siguiente botón de la barra de herramientas lateral .

Al seleccionar esta herramienta comprobaremos

que nos aparece la lista de posibles generadores de

que disponemos en Proteus. A continuación hay una

breve explicación de los más importantes (las capturas

proceden de las propiedades de cada uno de ellos):

– DC → Produce una señal de corriente continua.Sólo nos permite configurar la tensión de salida que por

defecto al colocar el generador en el espacio de trabajo

es de 0V.

– sIne → es una onda senoidal de corrientealterna. Podemos configurar la tensión de salida y su

frecuencia. La tensión de salida podemos expresarla

mediante su amplitud, su tensión de pico a pico y su

valor eficaz. La frecuencia podemos indicarla mediante

el valor de la frecuencia propiamente dicha o de su

periodo.

– Pulse → es un pulso digital que se puede usarcomo una señal de reloj. Podemos configurar su ten-

sión a nivel bajo, su tensión a nivel alto, el instante en

que comenzará la onda, sus tiempos de subida y bajada

(que deben existir por razones de simulación aunque los

proporcionados por Proteus no deberían tocarse).

También podemos especificar la duración que quere-

mos que tenga el pulso a nivel alto, expresándolo como

un porcentaje del periodo total de la onda o por tiempo.



Figura 17


Y por último podemos configurar la frecuencia de la

onda tanto por el valor de su frecuencia como por el de

su periodo.

– Pwlin → es el generador más configurable detodos ya que nos permite incluso dibujar la forma de

onda resultante que queremos obtener. Sólo tenemos

que hacer clic izquierdo sobre los puntos de la gráfica

que queramos establecer. Y en los campos inferiores

podemos indicar los mínimos y máximos de la escala

que queremos usar, figura 18.

– audio → este generador nos permite simularuna entrada de audio (a través de un archivo .WAV) de

la cual podemos indicar su amplitud y canal que quere-

mos extraer (izquierdo o derecho).

Un detalle importante a tener en cuenta en el trabajo

de generadores es que a la hora de unirlos a cualquier

elemento de un circuito mediante la herramienta de

cable debemos pinchar antes en el otro elemento y des-

pués en el generador, ya que Proteus necesita saber

antes de conectar un generador donde va a ser conec-

tado.

Lo dado hasta aquí constituye un resumen sobre el

manejo básico de Proteus, le sugerimos que realice

prácticas, que instale el programa en su PC y que

ponga en marcha todos los conceptos vertidos en este

informe. Como mencionamos anteriormente, puede

descargar el manual completo de este interesante pro-

grama, así como acceder a links para la descarga tanto

de DEMOS como versiones aplicables y hasta bajar

videos desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar,

haciendo clic en el ícono password e ingresando la

clave: proteus. Por último, tenga en cuenta que en esta

misma edición explicamos cómo se hace la simulación

en Proteus y de qué manera se trabaja con circuitos

integrados microcontroladores, en este caso con los

PIC de Microchip. J



Figura 18


inTroDuCCión

El Simulador de Construcción de Circuitos Digitales con Escenarios

Virtuales y Tutoriales Interactivos es un programa para construir circuitos digi-

tales sobre un módulo digital virtual a partir de modelos lógicos de circuitos

integrados estándares (familia TTL LS) y de aplicación específica (ASIC). Los

circuitos pueden ser simulados en el módulo digital directamente y en algu-

nos casos pueden ser validados con Escenarios Virtuales que representan al

ambiente donde los circuitos operarán. Además, los circuitos hechos pueden

ser almacenados, recuperados y editados. El programa también provee

Tutoriales Interactivos de algunos circuitos lógicos típicos, y muchos de ellos

incluyen descripciones VHDL. Este software ha sido diseñado para ser emple-

ado como una herramienta de enseñanza y aprendizaje del diseño digital y

actualmente está orientado a cursos básicos o de introducción a los circuitos

digitales, tanto en el nivel escolar como universitario.

VenTajaS Del programa

Cuenta con un gran número de modelos de circuitos integrados de lafamilia TTL LS.

teoríaCurSo De TéCniCo Superior en eleCTróniCa

ETAPA 3 - LECCIÓN Nº 6

Simulador de Construcciónde Circuitos Digitales

Los lectores de Saber Electrónica están acostumbrados al usode laboratorios virtuales que poseen programas CAD, CAM ySIPCE para realizar circuitos electrónicos, poder simularlos yconstruir las placas de circuito impreso donde serán montados.Para capacitarse en electrónica digital existen una gran canti-dad de aplicaciones específicas, algunas de las cuales se men-cionan en este libro. Uno de ellos es el Simulador deConstrucción de Circuitos Digitales con Escenarios Virtuales yTutoriales Interactivos es un programa para construir circuitosdigitales sobre un módulo digital virtual a partir de modeloslógicos de circuitos integrados estándares (familia TTL LS) y deaplicación específica (ASIC). El programa puede instalarlo ensu computadora a partir del link dado en el CD de esta leccióny cuenta también con videos que lo orientarán para realizarsus primeras prácticas sin inconvenientes. El programa se eje-cuta en MS Windows XP en adelante, con una resolución depantalla de al menos 1024 x 768. Este programa es gratuito,de copia y uso libre, diseñado por Ing. Arturo Javier Miguel dePriego Paz Soldán ([email protected]).

Técnico Superior en Electrónica 17

Cómo Convertirse entéCniCo superior en eleCtróniCa

“Estudie desde su Casa”“Estudie desde su Casa”

Esta es la ÚLTIMA lección de la tercera etapa delCur so de Elec tró ni ca Mul ti me dia, In te rac ti vo, deen se ñan za a dis tan cia y por me dio de In ter netque presentamos en Saber Electrónica Nº 265.

El Cur so se com po ne de 6 ETA PAS y ca da una deellas po see 6 lec cio nes con teo ría, prác ti cas, ta llery Test de Eva lua ción. La es truc tu ra del cur so essim ple de mo do que cual quier per so na con es tu -dios pri ma rios com ple tos pue da es tu diar una lec -ción por mes si le de di ca 8 ho ras se ma na les pa rasu to tal com pren sión. Al ca bo de 3 años de es tu -dios cons tan tes po drá te ner los co no ci mien tosque lo acre di ten co mo Téc ni co Su pe rior en Elec -tró ni ca.

Ca da lec ción se com po ne de una guía de es tu dioy un CD mul ti me dia in te rac ti vo.

El alum no tie ne la po si bi li dad de ad qui rir un CDMul ti me dia por ca da lec ción, lo que lo ha bi li ta area li zar con sul tas por In ter net so bre las du dasque se le va yan pre sen tan do.

Tan to en Ar gen ti na co mo en Mé xi co y en va riospaí ses de Amé ri ca La ti na al mo men to de es tarcir cu lan do es ta edi ción se pon drán en ven ta losCDs del “Curso Multimedia de Electrónica enCD”, el vo lu men 1 de la primera etapa co rres pon -de al es tu dio de la lec ción Nº 1 de es te cur so(aclaramos que en Saber Electrónica Nº 265publicamos la guía impresa de la lección 1), el vo -lu men 6 de di cho Curso en CD co rres pon de al es -tu dio de la lec ción Nº 6.

Para adquirir el CD correspondiente a cada lec-ción debe enviar un mail a: [email protected]. El CD correspondiente a la primera lecciónEl CD correspondiente a la primera lecciónde la primera etapa fue GRATIS, envíe unde la primera etapa fue GRATIS, envíe unmail y le remitiremos las instrucciones demail y le remitiremos las instrucciones dedescarga. descarga.

A partir de la segunda lección de la primeraetapa, el CD de cada lección tiene un costo de$99 (en México) y es gratuito para quienes com-pren cada Paquete Educativo del CursoSuperior en Electrónica (todos los meses está ala venta en puestos de revistas y locales decadena). Si Ud. adquiere el Paquete Educativode cada lección, podrá contar con el CD multi-media de dicha lección y un CD adicional (seincluye físicamente con el Paquete Educatico)para que arme su biblioteca multimedia de elec-trónica.

Leccion E2L6.qxd:LECC 1 .qxd 18/03/14 12:28 Página 17

Los circuitos construidos pueden ser almacenados y recuperados. Ellopermite una verificación y una reutilización de los ejemplos tanto en la ense-ñanza como en el aprendizaje del diseño digital.

Los tutoriales al lado del módulo digital permiten validar rápidamente elconocimiento adquirido.

Los escenarios brindan una mejor perspectiva y facilitan una mejor pri-mera especificación del diseño lógico.

Los circuitos integrados especiales, ASICs, simplifican los diseños y aho-rran espacio en la tarjeta de alambrado (protoboard), y pueden ser usadoscomo ejemplos de funcionamientos de los circuitos deseados. Esta caracte-rística puede servir, por ejemplo, para enseñar la partición del diseño digital.Nuevos modelos de ASICs pueden ser hechos a partir de descripciones VHDLo programas C++, mas por ahora sólo en el nivel de programación.

limiTaCioneS

Los modelos de circuitos están basados sobre circuitos TTL con encapsu-lados DIP, y no pueden crearse nuevos modelos dinámicamente. En una ver-sión posterior se agregarán compiladores sencillos de VHDL y C++ para crearmodelos a la medida de las necesidades pedagógicas o de diseño.

No se consideran efectos eléctricos (retardos en la propagación de lasseñales, abanicos de entrada y salida, ruido, etc.)

Todos los modelos son lógicos, los chips modelados no cuentan con pineso puertos de tres estados ni bidireccionales.

El número de escenarios y tutoriales es pequeño, poco a poco se agrega-rán más de ellos.

problemaS DeTeCTaDoS

Cuando se inserta el chip y luego se mueve a otra ubicación es posible que

más adelante el programa no permita conectar cables en algunas casillas

cuando debería permitirlo. Para seguir trabajando en el mismo circuito guar-

da el archivo del circuito, luego elige Archivo --> Nuevo y después abre el archi-

vo del circuito original.

Cuando se construyen latches SR a partir de puertas básicas (NAND, NOR)

el programa puede llegar a realizar muchas iteraciones para ciertas entradas

y estados de los latches. Si esto ocurre aparecerá un mensaje y para conti-

nuar debes cerrar el programa y volver a iniciar.

A veces el escenario del semáforo se queda estático con las luces en rojo.

Para que no ocurra esto, enciende el módulo antes de que algún auto

pase sobre el sensor.

lección 6, etapa 3

18 Técnico Superior en Electrónica

TéCniCo

Superior en eleCTróniCa

Sobre esta Lección

El CD de la lección 1, de la etapa 1, lo

puede descargar GRATIS y así podrá com-

probar la calidad de esta CARRERA de

Técnico Superior en Electrónica. A partir de

la lección 2, el CD de cada lección tiene un

costo de $99 MN (en México), Ud. lo abona

por diferentes medios de pago y le envia-

mos las instrucciones para que Ud. lo des-

cargue desde la web con su número de

serie. Con las instrucciones dadas en el CD

podrá hacer preguntas a su "profesor vir-

tual" - Robot Quark- (es un sistema de ani-

mación contenido en los CDs que lo ayuda a

estudiar en forma amena) o aprender con

las dudas de su compañero virtual -

Saberito- donde los profesores lo guían

paso a paso a través de archivos de voz,

videos, animaciones electrónicas y un sinfin

de recursos prácticos que le permitirán

estudiar y realizar autoevaluaciones (Test

de Evaluaciones) periódicas para que sepa

cuánto ha aprendido. Puede solicitar las

instrucciones de descarga del CD que

corresponde a esta lección, es decir, el CD

Nº6 de la Tercera Etapa y/o los CDs de las

lecciones tanto de la Primera Etapa como

de la Segunda Etapa de este Curso envian-

do un mail a [email protected] o llamando al teléfono de

México (55) 5839-7277.

Esta es la última lección de la

tercera etapa de este Curso de

Técnico Superior en Electrónica.

Al aprobar el examen correspon-

diente recibirá el título de

“Técnico en Electrónica Digital”.

A partir de la próxima edición

publicaremos la primera lección

de la Cuarta Etapa que lo capaci-

tará como “Técnico en Sistemas

de Audio”.


teoría

el móDulo DigiTal

El módulo digital, figura 1, contiene:

Un protoboard.3 visualizadores de siete segmentos.18 leds: 8 rojos, 4 amarillos y un arreglo de seis leds de un semáforo.2 temporizadores: un reloj de 1Hz y otro de 10Hz (aproximadamente).12 interruptores: cuatro verdes y 8 rojos.4 pulsadores azules.Alimentación VCC y GND.Un expansor de 18 pines para interfaz con los escenarios.Un interruptor principal, con su propio led indicador de módulo encendido.

eDiCión De CirCuiToS

Los chips se eligen del menú Circuitos. Al seleccionar un chip aparece

fuera del protoboard. El chip se arrastra con el ratón a la posición deseada.

Los chips solamente pueden insertarse entre las filas E y F del protoboard.

Para insertar y retirar un chip es necesario que las casillas y sus canales

estén libres de cables. Los chips pueden retirarse haciendo clic derecho sobre

ellos.


Figura 1


Para construir o modificar el circuito el módulo debe estar apagado. Para

construir un circuito primero se insertan los chips y luego se hacen las cone-

xiones dibujando las líneas con el ratón.

Los cables se dibujan a mano alzada con el ratón. Para dibujar una línea

de cable primero se presiona sobre una casilla libre, luego se arrastra el ratón

y se libera sobre otra casilla libre. Para retirar un cable se pulsa con el botón

derecho del ratón sobre una casilla que contiene un extremo del cable.

menúS Del programa

Existen seis menús:

Archivo, Cable, Circuitos, Escenarios, Tutoriales y Ayuda.

El menú Archivo brinda opciones para abrir, recuperar y crear nuevos

archivos de circuitos. Utiliza los diálogos comunes de Windows para abrir un

archivo y para guardar con un nuevo nombre. Las opciones del menú son

Nuevo, Abrir, Guardar, Guardar Como... y Salir. Los archivos se almacenan en

formato de texto ASCII.

El menú Cable permite cambiar el color y la anchura de las líneas. El color

se elige con un diálogo común de Windows. La anchura se establece con un

diálogo a medida.

El menú Circuitos contiene modelos de circuitos integrados TTL y ASIC cla-

sificados en submenús. La estructura es así:

Puertas básicas: And, Nand, Not, Nor, Or, Xor, And – Or – InvertCodificadoresDecodificadoresMultiplexoresALUGenerador de paridadComparadorSumadoresFlipflopsRegistros: con Latches, con Flipflops, de Desplazamiento

El menú Escenarios brinda escenarios virtuales para la simulación inte-

ractiva de los circuitos construidos en el módulo. Con el interruptor principal

apagado (del módulo digital) los escenarios operan en modo ideal, mientras

que con el interruptor principal encendido los escenarios obedecen a las

señales provenientes del módulo digital.

Actualmente existen dos escenarios totalmente funcionales: Bomba de

lección 6, etapa 3


máS Sobre el CurSo De

TéCniCo Superior en eleCTróniCa

Esta es la sexta lección de la tercera etapa delCur so de Elec tró ni ca Mul ti me dia, In te rac ti vo, deen se ñan za a dis tan cia y por me dio de In ter netque presentamos en Saber Electrónica Nº 265.El Cur so se com po ne de 6 ETA PAS y ca dauna de ellas po see 6 lec cio nes con teo ría,prác ti cas, ta ller y Test de Eva lua ción. La es -truc tu ra del cur so es sim ple de mo do quecual quier per so na con es tu dios pri ma rioscom ple tos pue da es tu diar una lec ción pormes si le de di ca 8 ho ras se ma na les pa ra suto tal com pren sión. Al ca bo de 3 años de es -tu dios cons tan tes po drá te ner los co no ci -mien tos que lo acre di ten co mo Téc ni co Su -pe rior en Elec tró ni ca. Ca da lec ción se com -po ne de una guía de es tu dio y un CD mul ti -me dia in te rac ti vo.

El alum no tie ne la po si bi li dad de ad qui rir unCD Mul ti me dia por ca da lec ción, lo que lo ha -bi li ta a rea li zar con sul tas por In ter net so brelas du das que se le va yan pre sen tan do.

Tan to en Ar gen ti na co mo en Mé xi co y en va -rios paí ses de Amé ri ca La ti na al mo men to dees tar cir cu lan do es ta edi ción se pon drán enven ta los CDs del “Curso Multimedia deElectrónica en CD”, el vo lu men 1 de la pri-mera etapa co rres pon de al es tu dio de la lec -ción Nº 1 de es te cur so (aclaramos que enSaber Electrónica Nº 265 publicamos la guíaimpresa de la lección 1), el vo lu men 2 de di -cho Curso en CD co rres pon de al es tu dio de lalec ción Nº 2 y así sucesivamente.

Ud. está leyendo la parte teórica de lasexta lección de la tercera etapa y elCD correspondiente es el de la Etapa3, Lección 6.

Para adquirir el CD correspondiente a cadalección debe enviar un mail a: [email protected].

El CD correspondiente a la lección 1 esGRATIS, y en la edición Nº 265 dimos lasinstrucciones de descarga. Si no poee larevista, solicite dichas instrucciones dedescarga gratuita a: [email protected].

A partir de la lección Nº 2 de la primera eta-pas, cuya guía de estudio fue publicada enSaber Electrónica Nº 266, el CD (de cada lec-ción) tiene un costo de $25 (en Argentina) ypuede solicitarlo enviando un mail a [email protected].


teoría

Agua y Semáforo con Sensores de Paso. Un tercer escenario solamente fun-

ciona en modo ideal, sin interfaz con el módulo digital. En una versión siguien-

te se incluirán más escenarios.

El menú Tutoriales presenta los aspectos básicos de algunos temas. En

varios casos se acompañan descripciones VHDL. En una versión posterior se

incluirán más tutoriales con mayores facilidades pedagógicas. Los tutoriales

actuales son:

Puertas básicas: And, Or, NotDescodificadores: 1 de 2, 1 de 4, 1 de 8, 74LS138Multiplexores: de 2 entradas, de 2 entradas de 4 bits, 74LS157, de 4

entradas, de 8 entradas, 74LS151Sumadores: Semicompleto, completo, de 2 bits, de 4 bits, 74LS83AComparadores : de 1 bit, de 4 bits, 74LS85Latches y flipflops: Latch SR con NOR, latch SR con NAND, 74LS76A

El menú Ayuda brinda información de contacto. Escriba a la dirección indi-

cada en la ayuda para enviar ideas, comentarios, correcciones, sugerencias,

reportes de fallas, problemas, etc. y para recibir periódica y gratuitamente las

actualizaciones del programa.

moDeloS De CirCuiToS inTegraDoS eSTánDareS

En la siguiente lista se muestran los circuitos integrados LS TTL modela-

dos en este programa:

Circuitos combinacionales:

And

7408 - And de 2 entradas (x4)



Nand

7400 - Nand de 2 entradas (x4)



7430 - Nand de 8 entradas

74133 - Nand de 13 entradas

Not

7404 - Not (x6)

Nor

7402 - Nor de 2 entradas (x4)



Or

7432 - Or de 2 entradas (x4)

Xor

7486 - Xor de 2 entradas (x4)

74386 - Xor de 2 entradas (x4)

And - Or - Invert

7451 - 2 productos, 2-3-entradas



7454 - 3-2-2-3-entradas

7455 - 2 productos, 4-entradas

Codificadores

74147 - Codificador de prioridad, 10 líneas a 4

74148 - Codificador de prioridad, 8 líneas a 3

Decodificadores

7442 - Descodificador 1 de 10 líneas

(BCD a decimal)

7447 - Decodificador BCD a 7 Segmentos

74137 - Decodificador/demultiplexor 1 de 8 líneas

74138 - Decodificador 1 de 8 líneas

74139 - Decodificador/demultiplexor 1 de 4 líneas (x2)

74155 - Decodificador/demultiplexor 1 de 4 líneas (x2)

74247 - Decodificador BCD a 7 segmentos

Multiplexores

74151 - Multiplexor de 8 líneas a 1

74153 - Multiplexor de 4 líneas a 1 (x2)







ALU

74181 - Unidad lógica y aritmética de 4 bits

Generador de paridad

74280 - Generador/Revisor de paridad par/impar de 9 bits

Comparador

7485 - Comparador de magnitud, 4 bits

Sumadores

7483A - Sumador, 4 bits

74283 - Sumador, 4 bits

Circuitos secuenciales:

Flipflops

7473A - Flipflop JK flanco negativo(x2)

7474A - Flipflop D, preset, clear, flanco positivo (x2)

7476A - Flipflop JK, preset, clear, flanco negativo (x2)

74107A - Flipflop JK flanco negativo (x2)

74109A - Flipflop JK flanco positivo (x2)




Registros con Latches

7475 - 4 latches D

7477 - 4 latches D

74256 - Latch direccionable de 4 bits (x2)

74259 - Latch direccionable de 8 bits

74279 - 4 latches con set y reset

74375 - 4 latches D

lección 6, etapa 3



teoría

Registros con Flipflops

74174 - 6 flipflops D

74175 - 4 flipflops D

74273 - 8 flipflops D con clear

74377 - 8 flipflops D con enable



Registros de Desplazamiento

7495B - 4 bits

74164 - Entrada serie, salida paralela

74165 - 8 bits, paralelo a serial

74166 - Entrada paralela, salida serie

74194A - bidireccional, 4 bits

74195A - 4 bits, universal

Memoria

74170 - Memoria de lectura y escritura 4 x 4

Contadores Asíncronos

7490 - Divisor por 2 y 5



74196 - Divisor entre 2 y 5




74390 - Divisor entre 2 y 5 (x2)

74393 - Contador binario de 4 bits (x2)

74490 - Contador de décadas (x2)

Contadores Síncronos

74160A - Módulo 10, reset asíncrono

74161A - Módulo 16, reset asíncrono

74162A - Módulo 10, reset síncrono

74163A - Módulo 16, reset síncrono

74168 - Bidireccional, módulo 10


74190 - Módulo 10

74191 - Módulo 16

74192 - Bidireccional, BCD


moDeloS De CirCuiToS inTegraDoS De apliCaCión eSpeCífiCa

Existen cuatro modelos de circuitos integrados de aplicación específica (ASICs):

74801 (semáforo de seis luces con modos diurno y nocturno)

74802 (contador BCD con salida en binario y con decodificador de 7 seg-

mentos incorporado)

74803 (contímetro de 0 a 8)

74804 (semáforo con sensores de paso)

En todos los ASICs utilizados en este programa la alimentación de VCC es

en el pin 14 y de GND en el pin 7.



74801: Semáforo De SeiS luCeS Con moDoS Diurno y noCTurno

El escenario para trabajar con este circuito integrado específico se mues-

tra en la figura 2.

El cambio de estado es por flanco de subida en el pin 1.

El pin 2 es la entrada de modo. En ‘1’ (modo diurno) el semáforo sigue la

secuencia:

VerdeA – RojoB, AmbarA – RojoB, RojoA – VerdeB, RojoA – AmbarB, y repite.

Con el pin 2 en ‘0’ (modo nocturno) la secuencia es:

RojoA – apagado, apagado – AmbarB, y repite.

Los pines del 3 al 6 no se conectan. Las salidas se ubican en los pines 8

a 13, de acuerdo a la siguiente lista:

lección 6, etapa 3


Figura 2


teoría

Pin 8: VerdeAPin 9: AmbarAPin 10: RojoAPin 11: VerdeB Pin 12: AmbarBPin 13: RojoB

74802: ConTaDor bCD Con SaliDa en binario y en 7 SegmenToS


tra en la figura 3 y se emplea en aplicaciones de control.

La entrada de reloj (flanco positivo) es por el pin 1. Las salidas de los pines

2,3,4 y 5 dan la cuenta binaria, con el pin 2 siendo el MSB y el pin 5 el LSB.

Las salidas 13, 12, 11, 10, 9, 8 y 6 son las salidas a, b, c, d, e, f, y g respec-

tivamente.

74803: ConTómeTro De 0 a 8


tra en la figura 4.

Cuenta de 0 a 8 usando ocho bits que se activan progresivamente con

cada flanco de reloj por el pin 1.


Figura 3


lección 6, etapa 3


Figura 4

Figura 5


teoría

Las salidas de los pines 2, 3, 4 y 5 dan

la cuenta binaria (el pin 2 es el MSB y el

pin 5 el LSB). Las salidas 13, 12, 11, 10,

9, 8 y 6 son las entradas a, b, c, d, e, f, y g,

respectivamente, para un visualizador de

siete segmentos.

74804: Semáforo Con SenSoreS De paSo.

Es un ASIC especial para el escenario del

Semáforo con Sensores de Paso, figura 5. La

entrada de reloj (flanco positivo) es por el pin

1. Las señales de los sensores se conectan a

los pines de entrada 8 y 9. Las salidas para

el semáforo de la avenida son 2 (rojo), 3

(ámbar) y 4 (verde), mientras que para la

calle son 5 (rojo) y 6 (verde). Los pines de

salida 10 a 13 indican las cuentas internas

de cada estado del controlador (el pin 13 es

el MSB, 10 es el LSB).

Cabe aclarar que se pueden agregar

otros chips lógicos TTL (y CMOS) y ASIC

comunicando la interfaz y la funcionalidad

de los circuitos. La especificación puede

ser en lenguaje castellano, VHDL, C ó C++.

ejemploS De CirCuiToS, eSCenarioS y TuTorialeS

TUTORIALES INTERACTIVOS

El propósito de los tutoriales es que el

usuario determine, identifique y/o descu-

bra las funciones lógicas interactuando

con los circuitos preconstruidos.

En la figura 6 se puede ver el escena-

rio para aprender a trabajar con una com-

puerta AND de 2 entradas.

Un ejemplo para trabajar con un conta-

dor decimal 74LS190 se puede observar

en la figura 7.

ESCENARIOS VIRTUALES

Sirven para simular el funcionamiento

de los circuitos interactuando con los

eventos externos a la misma electrónica.


Figura 6

Figura 7

Figura 8


Es decir, en los escenarios virtuales se

puede ver cómo va a trabajar nuestro cir-

cuito en la vida real, cómo opera y cómo

interactúa con el medio.

Por ejemplo, en la figura 8 se tiene el

escenario de un tanque de agua que se

llena con una bomba. Para ello será nece-

sario un circuito de control de nivel de

agua como el mostrado en la figura 9. Es

decir, podemos ver cómo funcionará nues-

tro circuito digital y el escenario virtual

luego de su conexión como automático

para el llenado del tanque.

Este programa permite hacer el proyec-

to del escenario virtual con el tanque de

agua visto en la figura 8 y también el pro-

yecto correspondiente al circuito electróni-

co. Una vez que tenemos los dos archivos

se los puede hacer interactuar, obteniendo

un escenario como el mostrado en la figu-

ra 10.

De esta manera podremos hacer una

simulación interactiva entre el circuito con-

trolador y el tanque de agua.

CirCuiToS lógiCoS

La idea principal de este programa es

que el estudiante pueda entrenarse en el

funcionamiento de las diferentes com-

puertas, osciladores y elementos de

memoria analizados en la lección Nº 1 de

esta etapa.

Podrá trabajar con compuertas TTL y

realizar las analogías correspondientes

con los circuitos de familias CMOS. Sin

embargo, recomendamos que antes de

utilizar este programa primero experimen-

te prácticamente con el uso del protoboard

o con la placa entrenadora sugerida en la

lección Nº 1 de esta tercera etapa.

Una vez que ya posee conocimientos

básicos y una mínima práctica, estará en

condiciones de aprender a manejar este

programa simulado. En el CD de esta lec-

ción encontrará varios ejemplos.

lección 6, etapa 3


Figura 9

Figura 10

Figura 11


práctica

inTroDuCCión

Los circuitos integrados y cables son insertados sobre los protoboards. Los

agujeros de inserción se llaman casillas o puertos de interconexión. La dispo-

sición de las casillas de la figura 1 representa una organización muy seme-

jante a la encontrada en la mayoría de protoboards comerciales.

Las casillas están conectadas entre sí de acuerdo a un patrón ilustrado

con líneas de colores en la figura 2. Las casillas bajo la línea negra forman

parte de un mismo conductor, así como los que están bajo la línea roja, mas

estos dos conductores están separados uno del otro.

En la región inferior del protoboard se ubican otros dos conductores hori-

zontales. Usualmente, estos conductores conectan las líneas de voltaje VCC

(línea roja) y de GND (línea negra). Es una buena práctica de construcción uti-

lizar los colores de cables indicados, ya que son colores estandarizados.

Existen también 128 conductores verticales de cinco casillas separados


CurSo De TéCniCo Superior en eleCTróniCa

Cómo Se usa elprotoboard

Figura 1

Figura 2


por una división central, es decir, hay 64 conductores verticales en la región

superior y otros 64 conductores en la región inferior del protoboard. Las letras

y números ayudan a identificar cada casilla. Por ejemplo, las casillas A, B, C,

D y E de la columna 2 (bajo la línea de color naranja) están unidas todas entre

sí. Igualmente ocurre con las casillas F, G, H, I y J de la columna 2 (color

verde). Para unir las casillas que pertenecen a diferentes conductores utiliza-

mos cables.

ConexioneS Con CableS

Un cable puede ser dibujado con el ratón desde una casilla a otra. Los

cables pueden tener hasta cinco segmentos, de los cuales solamente tres

pueden ser modificados con el ratón. El programa evita conexiones entre casi-

llas del mismo nodo eléctrico. También evita cortocircuitos entre VCC, GND y

puertos de salida. La figura 3 muestra varias formas de conexiones.

Para modificar un cable se presiona el botón izquierdo del ratón sobre un

segmento y se arrastra el puntero del ratón para dar al cable una nueva

forma. Para eliminar un cable se pulsa el botón derecho del ratón sobre uno

de los segmentos modificables del cable. El color del cable que va a ser for-

mado puede establecerse desde el botón con líneas de colores verticales ubi-

cado en la barra de herramientas.

lección 6, etapa 3


Figura 3

Figura 4


práctica

Los colores de los cables dibujados ya no pueden ser modificados. La figu-

ra 4 muestra una secuencia de edición de un cable. En (a) se ha formado un

cable conectando las casillas I¬2 y B¬9. La dirección original queda determina-

da por el sentido del movimiento inicial del puntero del ratón. En (b) el segmen-

to horizontal del cable fue presionado y arrastrado hacia abajo. En (c) el seg-

mento vertical inferior fue presionado y arrastrado hacia la derecha.

Similarmente en (d) el segmento vertical superior ha sido desplazado hacia la

derecha. Los segmentos horizontales superior e inferior de (d) no pueden ser

arrastrados, mientras que los otros tres siguen siendo editables. Para eliminar

el cable la presión del botón derecho debe ser sobre un segmento editable.

fuenTe DC

El tablero de fuente DC simula el suministro de energía eléctrica para el

funcionamiento de los demás tableros y de los componentes del circuito. Este

tablero siempre aparece en todos los circuitos hechos con el programa, figu-

ra 5.

En un circuito real con chips TTL puedes utilizar una fuente de voltaje regu-

lada de 5 V o tres pilas de 1.5 V colocadas en serie. Es muy recomendable

que desconectes la fuente DC cuando estés construyendo o modificando tus

circuitos. Siguiendo esta recomendación, el programa evita que realices edi-

ciones o modificaciones del circuito cuando el tablero de fuente DC está

encendido.

TableroS De inTerrupToreS y leDS

El tablero de interruptores provee ocho interruptores cuyos estados pue-

den ser conmutados al pulsar sobre ellos con el botón izquierdo del ratón. En

la figura 6 los interruptores aparecen con la pestaña hacia abajo, formando

un contacto eléctrico de las casillas con GND.

La resistencia mostrada en el tablero evita un cortocircuito entre VCC y

GND. En esta condición, cada casilla asociada tiene el estado lógico 0.

Cuando la pestaña está hacia arriba la salida es alta o 1, y en este caso el

interruptor está abierto tal como indica el diagrama esquemático del tablero.

Por otro lado, el tablero de Leds contiene ocho Leds activos en alta.

La figura 7 ilustra algunas conexiones entre los interruptores,

los Leds y la fuente de voltaje. Los circuitos de los tableros no fun-

cionan cuando están conectados incorrectamente.

Tablero De pulSaDoreS

El tablero de pulsadores tiene ocho pulsadores activos en el

nivel lógico 1. Un pulsador se activa cuando lo presionas con el

botón izquierdo del ratón.

La salida de los pulsadores es 0 cuando no están presiona-

dos. Solamente puede activarse un pulsador a la vez.


Figura 5

Figura 6

Figura 7


En la figura 8, el quinto pulsador está presionado,

haciendo que brillen los cuatro Leds con lo que está conec-

tado a través de los cables.

ViSualizaDoreS De SieTe SegmenToS

El tablero de visualizadores de siete segmentos contiene

cuatro visualizadores de ánodo común, es decir, para encen-

der un led específico debe colocarse un nivel lógico 0 en el

puerto correspondiente, figura 9. La línea de VCC debe estar

conectada al tablero.

Tablero De TemporizaDoreS

El tablero de temporizadores de este programa provee

cuatro señales periódicas de frecuencias aproximadas a

10Hz, 5Hz, 2Hz y 1Hz, figura 10.

Solamente existe un tablero temporizador por cada cir-

cuito. Como sucede en todos los demás tableros, las seña-

les son formadas cuando el tablero está correctamente

conectado. En circuitos reales, utilice osciladores encapsu-

lados o circuitos como el LM 555 para generar las frecuen-

cias necesarias.

TuTorial De lógiCa programable (pla)

En la sección “Taller” de esta lección encontrará un tuto-

rial que sirve para ilustrar las funciones lógicas mediante un

arreglo de lógica programable de 4 entradas, 8 productos y

4 salidas (vea el CD de esta lección). Para unir y separar

líneas basta con pulsar sobre las intersecciones entre las

líneas. Este tablero ayuda a visualizar rápidamente el resul-

tado de las funciones lógicas combinacionales. Por ejemplo,

puede servir para demostrar las equivalencias de los postu-

lados de Huntington del álgebra de Boole, algunos teoremas

de simplificación de funciones y algunas funciones básicas

como selectores, decodificadores, codificadores, medio

sumador, sumador completo, comparador, etc.

Estas funciones pueden ser comparadas y relacionadas

con las funciones realizadas por los circuitos integrados.

De esta manera damos por finalizada esta lección y,

con ella, la tercera etapa del Curso de Técnico Superior en

Electrónica. Al aprobar el examen correspondiente recibi-

rá el título de “Técnico en Electrónica Digital”. A partir de la próxima edi-

ción publicaremos la primera lección de la Cuarta Etapa que lo capacitará

como “Técnico en Sistemas de Audio”.

lección 6, etapa 3


Figura 8

Figura 9

Figura 10


Desarrollo de Microcontroladores

Microcontroladores 3 3

Arduino es una herramienta para hacer que las computadoras puedan “sentir y controlarel mundo físico” en base a órdenes muy fáciles de establecer. Es una plataforma de desa-rrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placasencilla con un microcontrolador y un entorno de desarrollo (software Arduino) para crearprogramas que serán grabados en el microcontrolador de la placa. Puede usar Arduinopara crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sen-sores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos. Los pro-yectos de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa (software) quese ejecute en una computadora personal y hasta en un smarphone. La placa puede mon-tarla Ud. mismo o comprarla ya lista para usar y el software de desarrollo es abierto y lopuede descargar gratis desde Internet. En esta entrega explica qué es Arduino, cuáles sonlos primeros pasos que el lector debe dar para trabajar con esta plataforma, cómo es el kitbásico de desarrollo y explicaremos cómo se emplea el software Arduino, cuya página ofi-cial es http://www.arduino.cc/es y entendiendo que los textos están licenciados bajo“Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License” y que el código fuente de losejemplos en la guía están liberados como dominio público.

Coordinación: Federico Prado - [email protected]

Qué es

ARDuINOKIt De tRAbAjO y eNtORNO De DesARROllO

Manual - Arduino.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/03/14 12:38 Página 33

ArDuino

IntroduCCIón

Arduino es una placa con un microcontrola-dor de la marca Atmel y con toda la circuitería desoporte, que incluye, reguladores de tensión, unpuerto USB (En los últimos modelos, aunque eloriginal utilizaba un puerto serie) conectado a unmódulo adaptador USB-Serie que permite pro-gramar el microcontrolador desde cualquier PCde manera cómoda y también hacer pruebas decomunicación con el propio chip.

Un arduino dispone de 14 pines que puedenconfigurarse como entrada o salida y a los quepuede conectarse cualquier dispositivo que seacapaz de transmitir o recibir señales digitales de0V y 5V.

También dispone de entradas y salidas analó-gicas. Mediante las entradas analógicas pode-mos obtener datos de sensores en forma devariaciones continuas de un voltaje. Las salidasanalógicas suelen utilizarse para enviar señalesde control en forma de señales PWM.

El lenguaje de programación de Arduino esuna implementación de Wiring, una plataforma decomputación física parecida, que a su vez sebasa en Processing, un entorno de programaciónmultimedia.

¿Por qué Arduino?Hay muchos microcontroladores y platafor-

mas con microcontroladores disponibles para lacomputación física:

Parallax Basic Stamp, BX-24 de Netmedia,

Phidgets,

Handyboard del MIT,

Picaxe,

etc.

Todos éstos ofrecen funcionalidades simila-res. Organizan el complicado trabajo de progra-mar un microcontrolador en paquetes fáciles deusar. Arduino, además de simplificar el procesode trabajar con microcontroladores, posee algu-nas ventajas respecto a otros sistemas a profe-sores, estudiantes y amateurs:

Asequible - Las placas Arduino son más ase-quibles comparadas con otras plataformas demicrocontroladores. La versión más cara de unmódulo de Arduino puede ser montada a mano, eincluso ya montada cuesta bastante menos de 90dólares americanos

Multi-Plataforma - El software de Arduinofunciona en los sistemas operativos Windows,Macintosh OSX y Linux. La mayoría de los entor-nos para microcontroladores están limitados aWindows.

Entorno de programación simple y directo- El entorno de programación de Arduino es fácilde usar para principiantes y lo suficientementeflexible para los usuarios avanzados. Pensandoen los profesores, Arduino está basado en elentorno de programación de Procesing con loque el estudiante que aprenda a programar eneste entorno se sentirá familiarizado con el entor-no de desarrollo Arduino.

Software ampliable y de código abierto- Elsoftware Arduino esta publicado bajo una licencialibre y preparado para ser ampliado por progra-madores experimentados. El lenguaje puedeampliarse a través de librerías de C++, y si seestá interesado en profundizar en los detalles téc-nicos, se puede dar el salto a la programación enel lenguaje AVR C en el que está basado. Deigual modo se puede añadir directamente códigoen AVR C en sus programas si así lo desea.

Hardware ampliable y de Código abierto -Arduino está basado en los microcontroladoresATMEGA168, ATMEGA328 y ATMEGA1280. Loscircuitos de los módulos están publicados bajolicencia Creative Commons, por lo que diseñado-res de circuitos con experiencia pueden hacer supropia versión del módulo, ampliándolo u optimi-zándolo. Incluso usuarios relativamente inexper-tos pueden construir la versión para placa dedesarrollo para entender cómo funciona y ahorraralgo de dinero.

¿CóMo uSo ArduIno?

Los textos de la guía "Como empezar conArduino", que se encuentra en la páginahttp://www.arduino.cc/es/ están licenciadosbajo Creative Commons Attribution-ShareAlike3.0 License. El código fuente de los ejemplos enla guía están liberados como dominio público, talcomo ya hemos dicho y como repetiremos variasveces” para que el lector comprenda que todo loque haga con Arduino puede implicar una rápidasalida laboral sin tener que pagar licencias oderechos.

34 Microcontroladores


KiT De TrAbAjo y enTorno De DesArrollo

La idea es que aprenda, se capacite, practi-que y tenga un buen desempeño.

CoMEnzAndo Con ArduIno En WIndoWS

Para esta primera experiencia vamos a supo-ner que Ud. ya tiene una placa ARDUINO listapara usar; más adelante daremos las diferentesconfiguraciones circuitales y los pasos a seguirpara un montaje seguro.

Por razones de espacio no podremos publicartoda esta información y es por ello que ya tene-mos desarrollados 6 libros sobre Arudino el pri-mero de los cuales está próximo a publicarse. Ud.puede descargar los 3 primeros libros de ARDUI-NO, que entre otras cosas poseen distintas ver-siones de Placas Arduino para armar, desdenuestra web:

www.webelectronica.com.ar

Debe hacer clic en el ícono password e ingre-sando la clave: arduino.

Este documento explica cómo conectar unaplaca Arduino a la computadora y volcar el códi-go de un primer programa. Lo que necesita,entonces, es lo siguiente:

1. Consiga una placa Arduino y un cable USB.

2. Descargue el IDE (software) de Arduino.

3. Conecte la placa a la PC.

4. Instale los drivers del conversor USB a

RS232 que posee la placa.

5. Ejecute la Aplicación Arduino (el IDE que

descargó).

6. Abra el ejemplo Blink que posee la aplica-

ción.

7. Seleccione su placa.

8. Selecciona el puerto serie apropiado.

9. Suba el sketch (el programa ejemplo) a la

placa.

ConSIgA un ArduIno y un CAblE uSb

En este tutorial asumimos que estás usandoun placa Arduino Duemilanove, Nano o Diecimila.Si tiene cualquier otra placa necesita leer la pági-na correspondiente a la placa que use en estaguía de iniciación. En la figura 1 puede apreciarun detalle de la placa Arduino Uno.

También necesitará un cable estándar USB(conexión A a conexión B), como los que se usanpara conectar, por ejemplo, una impresora USB.(En el caso de la placa Arduino Nano necesitaráun cable de conexión A a conexión mini-B). En lafigura 2 puede ver el cable que necesita paraconectar la placa a la computadora.

dESCArgA El IdE dE ArduIno

Descargue la última versión de la página dedescargas:

http://arduino.cc/en/Main/Software

Podrá seleccionar el software adecuado deacuerdo con el sistema operativo que esté emple-ando, en este caso nosotros descargamos el IDEde Arduino para Windows.

Cuando la descarga finalice, descomprima elfichero. Asegúrese de mantener la estructura dedirectorios. Haga doble clic en la carpeta “ardui-no-00XX” para abrirla, debería ver una serie deficheros y carpetas ahí dentro, figura 3.


Figura 1 - Arduino Uno

Figura 2 - Cable USB


ArDuino

En el CD que se sugieredescargar, se encuentranlos programas paraWindows, Macintosh yLinux. Más arriba se indicacómo descargarlo desde laweb

ConECtE lA PlACA

Conecte la placa Arduinoa su computadora usando elcable USB, figura 4. el LEDverde indicador de la ali-mentación (nombrado comoPWR en la placa) deberíaquedar encendido a partirde ese momento.

Si está usando una placaArduino Diecimila, necesita-rá asegurarse de que laplaca está configurada paraalimentarse mediante laconexión USB. La fuente dealimentación se seleccionacon un puente ("jumper"),una pequeña pieza de plás-tico que encaja en dos delos tres pins situados entrelas conectores USB y de ali-mentación de la placa.Compruebe que el puenteesté conectando los dospins más cercanos al puertoUSB de la placa.

En las placas ArduinoDuemilanove y ArduinoNano la fuente de alimenta-ción adecuada se selecciona de forma automáti-ca y no requiere tener que realizar ninguna com-probación en este sentido.

InStAlE loS drIvErS

Cuando conecta la placa, Windows deberíainicializar la instalación de los drivers (siempre ycuando no haya utilizado su PC con una placaArduino anteriormente o con algún dispositivoque requiera la instalación de un puerto COM vir-tual a partir de un puerto USB).

En Windows Vista y Windows 7, los drivers

deberían descargarse e instalarse automática-mente.

En Windows XP, se abrirá el diálogo de insta-lación de Nuevo Harware:

Cuando le pregunte: ¿Puede Windows conec-tarse a Windows Update para buscar el software?seleccione No, no esta vez. Haga clic en siguien-te.

Seleccione “Instalar desde una lista o locali-zación específica” (Avanzado) y haga clic ensiguiente. Asegúrese que “Buscar los mejores dri-vers en estas localizaciones” esté seleccionado;deseleccione “Buscar en medios removibles”;seleccione “Incluye esta localización en la bús-


Figura 3 - Ícono que debe ejecutar para que se abra el entorno dedesarrollo Arduino.

Figura 4 - Conectando la placa Arduino a la computadora



queda” y navegue al directorio “drivers/FTDI USBDrivers” dentro de la carpeta de Arduino que hadescomprimido previamente.

Nota: La versión más reciente de los drivers

se puede encontrar en la página web del fabri-

cante delchip FTDI.

Haga clic en “Siguiente”

El asistente de instalación buscará los driversy le anunciará que encontró un "USB SerialConverter" (se traduce por Conversor USB-Serie).

Haga click en Finalizar

El asistente de instalación de hardware volve-rá a iniciarse. Repita los mismos pasos que antes

y seleccione la misma carpeta de instalación delos drivers. Esta vez el sistema encontrará un"USB Serial Port" (o Puerto USB-Serie).

Puede comprobar que los drivers se han ins-talado correctamente abriendo la carpeta delAdministrador del Dispositivo, en el grupoDispositivos del panel de control del sistema.Busque "USB Serial Port" (o Puerto USB-Serie)en la sección de puertos; esa es su placaArduino. Si no pudiera realizar la instalación delos drivers con éxito, puede hacer lo siguiente:

InStAlACIón MAnuAl dEl drIvEr

Vamos a administrar dispositivos:

“Inicio” → clic derecho en equipo → adminis-

trar → administrar dispositivos


Figura 5 - Ubicación de losdrivers para la instalación de

la placa Arduino.

Figura 6 - Instalación manual de los drivers de la placa Arduino


ArDuino

Buscamos en “otros dis-positivos” los elementosdesconocidos y con clicderecho seleccionamos“actualizar controlador”,figura 5.

Ahora seleccionamos“buscar software de contro-lador en el equipo” y busca-mos la ubicación de carpetaDrivers, tal como ya explica-mos, figura 6.

EjECutE lA APlICACIón ArduIno

Ya estamos en condiciones de comenzar atrabajar. Haga doble clic en la aplicación Arduino,figura 7. Se desplegará la pantalla de inicio delprograma, tal como se muestra en la figura 8.

AbrA El EjEMPlo blInk

Abra el programa de ejemplo para hacer par-padear un LED ("LED blink") que esté conectadoen la pata 13 del microcontrolador de la placaArduino:

File → Examples → Digital → Blink


Figura 8 - Escritorio de trabajo del entorno de desarrollo (IDE) de Arduino.

Figura 9

Figura 7 - Ejecucción del softwareArduino.



En su computadoraaparecerá una imagencomo la mostrada en lafigura 9.

SElECCIonE Su PlACA

Necesitará seleccio-nar el tipo de placa de suArduino en el menú:

Tools → Board

En la figura 10 puedever la imagen que sedespliega, en la quedebe realizar la selec-ción. Para las nuevasplacas Arduino con elchip ATmega 328 (com-pruebe el texto escrito enel chip de la placa),seleccione la opción“Arduino Duemilanove orNano w/ ATmega328” delmenú desplegable.Anteriormente las placasArduino incluían un chipATmega 168; para estoscasos seleccione laopción “ArduinoDiecimila, Duemilanove,or Nano w/ ATmega168”.

SElECCIonE El

PuErto SErIE

Seleccione el disposi-tivo serie de la placaArduino en el menú:

Tools → Serial Port(Herramientas | Puertos Serie).

En la figura 11 puedever la imagen que sedespliega, en la quedebe realizar la selec-ción. Lo más probable esque sea COM3 o mayor(COM1 y COM2 se


Figura 10 - Selección de la placa Arduino en el IDE.

Figura 11 - Selección del puerto en el que está conectada la placa.


ArDuino

reservan, por regla general para puertos serie dehardware). Para asegurarse cuál es, puede des-conectar la placa y volver a mirar el menú; elpuerto de la placa habrá desaparecido de la lista.Reconecte la placa y seleccione el puerto apro-piado que se indica en el Administrador deDispositivos.

SubA El SkEtCH A lA PlACA

Cuando abrió el archivo de ejemplo, lo queaparece en la pantalla es el programa que al sercargado en el microcontrolador de su placaArduino, hará parpadear un LED. Para “subir elsketch” (programa escrito en el IDE de Arduino)ahora simplemente pulse sobre el botón "Upload"en el Menú del Entorno Arduino, figura 12.Espere unos pocos segundos (debería ver par-padear los Led RX y TX de la placa).

Si el volcado del código es exitoso verá apa-recer el mensaje "Done uploading" en la barra deestado.

Nota: Si tiene una placa Arduino Mini, NG, u

otras placas, necesitará presionar el botón de

reseteo de la placa inmediatamente antes de pre-

sionar el botón "Upload" del Entorno de

Programación Arduino.

Unos pocos segundos después de finalizar elvolcado del programa debería ver cómo el Led dela placa conectado al pin 13 (L) comienza a par-padear con un color naranja. Si ocurre esto ¡enhora buena!

Ya tiene su Arduino listo y funcionando!!!

Si tiene problemas, por favor, consulte lassugerencias ante problemas que se encuentranen el texto completo del primer libro que puededescargar desde nuestra web de la forma indica-da anteriormente. A partir de ahora también podráconsultar:

* Los ejemplos sobre el funcionamiento de

distintos sensores y dispositivos.

* La sección “reference” para conocer el len-

guaje de programación Arduino.

CArACtEríStICAS téCnICAS dE un ArduIno uno

Arduino UNO es la versión más conocida dela placa de entrenamiento, existen dos variantes,la Arduino UNO convencional, figura 13 y laArduino UNO SMD, figura 14. La única diferenciaentre ambas es el tipo de microcontrolador quemontan. La primera es un microcontroladorAtmega en formato DIP y la segunda dispone deun microcontrolador en formato SMD. Paraentendernos, el formato DIP es mucho más gran-de que el formato SMD, que se suelda a la super-ficie de la placa.

En este tutorial haremos uso de la primeraversión porque nos permite programar el chipsobre la propia placa y después poder quitarlopara integrarlo en otro proyecto.

Si su intención es usar directamente la propiaplaca en sus prototipos, cualquiera de las dosversiones es similar.

rESuMEn dE CArACtEríStICAS téCnICAS

Como mencionamos, el Arduino 1 usa unmicrocontrolador ATMEL Atmega328, de 28 ter-minales que opera con una tensión de 5V. En la


Figura 12 - Carga del programa escrito en el IDE al microcontrolador de la placa

Figura 13 - Arduino Uno Atmega328.



tabla 1 puede ver un resumen de las principalescaracterísticas de esta placa entrenadora.

EntrAdAS y SAlIdAS

Cada uno de los 14 pines digitales delAtmega328 se puede usar como entrada o comosalida. Funcionan a 5V y cada pin puede sumi-nistrar hasta 40mA. La intensidad máxima deentrada también es de 40mA.

Cada uno de los pines digitales dispone deuna resistencia de pull-up interna de entre 20kΩy 50kΩ que está desconectada, salvo que noso-tros indiquemos lo contrario.

Arduino también dispone de 6 pines de entra-da analógicos que trasladan las señales a unconversor analógico/digital de 10 bits.

PInES ESPECIAlES dE EntrAdA y SAlIdA:

* rX y tX: Se usan para transmisiones seriede señales TTL.

* Interrupciones externas: Los pines 2 y 3están configurados para generar una interrupciónen el Atmega328. Las interrupciones pueden dis-pararse cuando se encuentra un valor bajo enestas entradas y con flancos de subida o bajadade la entrada.

* PWM: Arduino dispone de 6 salidas destina-das a la generación de señales PWM de hasta 8bits.

* SPI: Los pines 10, 11, 12 y 13 pueden utili-zarse para llevar a cabo comunicaciones SPI,que permiten trasladar información full dúplex enun entorno Maestro/Esclavo.

* I2C: Permite establecer comunicaciones através de un bus I2C. El bus I2C es un productode Phillips para interconexión de sistemas embe-bidos. Actualmente se puede encontrar una grandiversidad de dispositivos que utilizan esta inter-faz, desde pantallas LCD, memorias EEPROM,sensores, etc.

¿CóMo AlIMEntAr un ArduIno?

Puede alimentarse directamente a través delpropio cable USB o mediante una fuente de ali-mentación externa, como puede ser un pequeñotransformador o, por ejemplo, una batería de 9V.Los límites están entre los 6V y los 12V. Comoúnica restricción hay que saber que si la placa sealimenta con menos de 7V, la salida del reguladorde tensión a 5V puede dar menos que esta ten-sión y si sobrepasamos los 12V, probablementedañaremos la placa.

La alimentación puede conectarse medianteun conector de 2,1mm con el positivo en el cen-


Tabla 1 - Características del Atmega328.

Figura 14 - Arduino Uno SMD.


ArDuino


Figura 15 - los distintos tipos de placas Arduino.



tro o directamente a los pines Vin y GND marca-dos sobre la placa.

Hay que tener en cuenta que podemos medir

el voltaje presente en eljack directamentedesde Vin. En el casode que el Arduino estésiendo alimentadomediante el cable USB,ese voltaje no podrá sermonitoreado desdeaquí.En la figura 15 se puedeapreciar la familia deArduino, con las varian-tes propuestas y que seofrecen comercialmen-te. Como dijimos, lamás popular es ArduinoUno, que en sus trestipos se puede ver en lafigura 16.

El IdE ArduIno

Cuando trabajamos conArduino, lo que hace-

mos realmente es mezclar un circuito con unaidea que plasmamos en un programa. Este pro-grama lo grabamos en un chip que es el micro-


Figura 16 -Variantes deArduino Uno.

Figura 17 - Forma de trabajar con Arduino.


ArDuino

controlador que está sobre la placade Arduino. Una idea de esta formade trabajar la puede ver en la figura17.

Las siglas IDE significan:“Integrated DevelopmentEnvironment”, lo que traducido anuestro idioma significa Entorno deDesarrollo Integrado. En el caso deArduino se trata de una plataformaen la que podremos editar los pro-gramas que vamos a cargar en laplaca y una serie de botones quenos permitirán llevar a cabo opera-ciones como la verificación de quenuestro programa es correcto oprogramar el microcontrolador,figura 18.

La ventana o escritorio del pro-grama se divide en cuatro grandesáreas:

* La barra de menú, figura 19.

* La barra de botones, figura 20.

* El editor o escritorio, figura 21.

* La barra de mensajes, figura

22.

ProgrAMACIón dE un ArduIno

Vamos a comenzar a programaren Arduino. Arduino utiliza una mez-cla curiosa de lenguajes de progra-mación. Está implementado enJava, pero para programar los chipsutiliza C++.

Nosotros no pretendemos conse-guir que en un taller de un par dehoras la gente se convierta por artede magia en grandes programado-res, pero sí que sean capaces dehacer sus primeros pinitos medianteproyectos sencillos y que estopueda favorecer que les pique elgusanillo.

Un programa diseñado para eje-cutarse sobre un Arduino se conocecomo sketch, que podríamos tradu-cir como “boceto” o “borrador”. Unsketch siempre tiene la mismaestructura y tiene un formato comoel de la figura 23.


Figura 18 - Programa escrito en el escritorio de Arduino.

Figura 19 - Barra de menú.

Figura 20 - La barra de botones

Figura 21 - El escritorio.



Lo que se escriba entre las llaves que acom-pañan al nombre setup, se ejecuta una única vezsiempre que se encienda o resetee la placa.

Lo que se escriba dentro de las llaves queacompañan al nombre loop se ejecutará constan-temente hasta que se apague o resetee la máqui-na.

Para entendernos, en la figura 24 tenemos unpequeño ejemplo gráfico.

Si tuviéramos un Arduino capaz de entendereste programa, al encenderlo, es decir, al conec-tarle el cable USB o una pila de 9V. Primero seejecutaría el contenido de la función setup y a

continuación comenzaría a repetirseindefinidamente el contenido de lafunción loop. Por lo tanto, lo queescucharía sería:

Bip Bop Bop Bop Bop

Hasta que a alguien se le ocurrieradesconectar el cable o la pila delArduino.

Control de entradas y salidas digita-les.Vea en la figura 25 un esquemáticoque representa a la placa ArduinoUno. Arduino dispone de 14 pinesde entradas y salidas digitales.Pueden configurarse como pines deentrada o de salida. Veamos un

ejemplo.

PráCtICA 1: EnCEndIdo dE un lEd

Un diodo LED es un dispositivo electrónicoque es capaz de producir luz, requiere que sepreste atención a la polaridad, es decir, debetenerse en cuenta que una pata debe estarconectada a un punto del circuito con una tensiónmás positiva que la otra. El truco es recordar:

* Un LED dispone de dos patillas, una más

larga y otra más corta.

* La pata más larga debe estar conectada a la

parte más positiva del circuito.

* El voltaje entre las patas del LED debe estar

dentro de los límites que indica el fabricante.

Los LEDs suelen encenderse en torno a los2V. Para limitar la tensión en los extremos de unLED debemos colocar una resistencia. Si no lohacemos podríamos llegar a quemarlos.

En síntesis, pretendemos que un LED seencienda y parpadee. Para nuestro propósito vautilizar una salida cualquiera del Arduino, en prin-cipio, la patita 12. A esta patita vamos a conectarun LED.

Para que encienda con normalidad y nodañarlo, vamos a colocarle, en serie, una resis-tencia, yo he representado una de 2,2kΩ, figura26.


Figura 22 - La barra de mensajes.

Figura 23 - Sketch o programa escrito en el escritorio.

Figura 24 - Ejemplo de escritura de unprograma


ArDuino

Hay que recordar que la pata máslarga del LED debe conectarse a unaparte “más positiva” del circuito, mientrasque la pata más corta la conectaremos atierra utilizando uno de los pines etique-tados como GND (Ground) de la placaArduino.

El Programa:

Recuerde, lo que se escribe entre lasllaves de la función setup se ejecuta unaúnica vez en el arranque de la placa. Loque coloquemos entre las llaves de la funciónloop se ejecutará una vez tras otra hasta queapaguemos el Arduino.

Se estará preguntando ¿qué cosas pongoahí? … pues… veamos:

pinMode (número de pin, entrada o salida).

PinMode es una función, es un trozo de códi-go que alguien programó para que no tuviéramosque hacerlo nosotros, así que después de mos-trarle el respeto y agradecimiento adecuadovamos a ver para qué sirve.

Esta función configura uno de los pines digita-les como entrada o salida. Si recuerda, tenemoscatorce pines digitales, el primero es el 0 y el últi-mo es el 13. Además existen dos posibles confi-guraciones para cada pin, puede estar configura-do como entrada INPUT o como salida OUTPUT.

Así que para configurar la pata “pin 12” comosalida tendremos que escribir:

pinMode(12, OUTPUT);

Si lo quisiéramos configurar como entrada elpin 11 tendríamos que escribir:

pinMode(11, INPUT);

Antes de proseguir, debemos recordar losiguiente:

1) ¡Cuidado! el pin que quiero configurar y la

configuración que quiero que se le aplique están

separados por una coma “,” ¡No se olvides de

ella!

2)¡El punto y coma del final “;” también es

importante.

3) Más importante aún, cuando programe un

Arduino recuerde que debe estar desconectado

del resto del circuito.

4) No debe confundir pin con pata del integra-

do. Pin es la posición que ocupa el bit a designar

dentro del puerto de entradas y salidas y ese pin

tiene conexión eléctrica con una patita del inte-

grado (microcontrolador) que puede tener otro

número y que el fabricante brinda en el manual

del dispositivo.

Continuemos con la explicación de las sen-tencias que necesitamos para la programaciónde nuestro proyecto:

digitalWrite(número de pin, estado alto o estado bajo)

A estas alturas, ya tiene que haberse percata-do de que esto tiene que ver con señales digita-les. Como sabe, las señales digitales binariasrepresentan dos estados: un estado bajo, tam-bién conocido como 0, apagado u OFF y un esta-


Figura 25 - Entradas y salidas de la placa Arduino.

Figura 26 - Conexión de un LED en la placaArduino Uno.



do alto también conocido como 1, encendido uON. También sabrá que el estado alto o HIGH serepresenta con 5V (aunque las placas que se ali-mentan a 3.3V devolverán esto como valor alto) yque el estado bajo o LOW se representa con 0V.

DigitalWrite necesita dos parámetros para suprogramación o definición, el primero, una vezmás, es el número de pin digital al que haremosreferencia y el siguiente es el estado que quere-mos mantener en ese pin, por lo tanto.

Si quiero enviar un valor alto en el pin 12 ten-dré que escribir:

digitalWrite(12, HIGH);

Si quiero tener 0V en el pin 10 escribiré:

digitalWrite(10, LOW);

Otra instrucción que necesitamos es:

delay(milisegundos)

Delay es una función más sencillita que elresto, hace que toda la ejecución de Arduino paredurante los milisegundos que le indiquemoscomo argumento. Por lo tanto, si quiero esperarmedio segundo escribiré:

delay(500);

Si quiero esperar diez segundos escribiré:

delay(10000);

Por ahora, con esto es suficiente ¿ahora quéhacemos?

Es bien sencillo. Escribimos las instruccionesmencionadas en el escritorio del software Arduinouna debajo de la otra. Hecho esto, por un ladopulsaremos sobre el botón que tiene el símbolode play, minicadena o reproductor multimedia dela barra de botones.

Al hacer clic sobre ese botón el sketch escritose compilará (se transformará a un lenguaje que“entiende” el microcontrolador). Si hubiera cual-quier error, nos aparecerá un texto en rojo en laparte baja de la ventana, en la sección de men-sajes. Si todo ha ido bien, podemos “subir” el pro-grama a la placa.

Lo que haremos es enviar, a través del cableUSB, el programa traducido a la placa y lo graba-rá en el chip del microcontrolador.

Este proceso es realmente simple, sólo hayque hacer clic en el botón de programación.

Sobre la placa hay dos pequeños LEDS, eti-quetados con los nombres, TX y RX que deberí-an comenzar a parpadear, indicando que el pro-grama está siendo transferido. Luego, el Led queconectamos a la placa debe comenzar a parpa-dear.

ACtIvIdAdES:

1. Haga el mismo montaje anterior pero utili-

zando el pin 7 para conectar el diodo LED.

2. Con el montaje anterior haga que el diodo

esté encendido 1 segundo y apagado 2 segun-

dos.

3. Intente ahora hacer que dos LEDs se apa-

guen y parpadeen de manera secuencial, al esti-

lo del conocido “auto fantástico”.

PráCtICA 2: EnCEndIdo dEl lEd l IntEgrAdo En lA PlACA

Si se fija, en la placa, justo enfrente del pindigital número 13, hay un pequeño LED que tieneserigrafiada la letra “L” justo al lado. Es un diodoque está conectado directamente al pin 13 y queno necesita de ningún componente adicional parasu manejo, ya que la resistencia limitadora estáen la placa.

Podemos utilizarlo en nuestros montajes paramostrarnos si la placa está teniendo actividad ono.


Figura 27 - Programa para manejar el LEDintegrado en la placa.


ArDuino

La manera de programarlo es exactamente lamisma que en los casos anteriores.

Vamos a conseguir que parpadee el LED Lintegrado en la placa.

Para desarrollar esta idea sólo hace falta laplaca de Arduino y un cable USB. En la figura 27puede ver cuál es el programa que deberá escri-bir.

Realice la práctica y vea los resultados.Para finalizar, en la figura 27 se muestra la

ubicación del LED integrado, pero también sepueden observar los principales componentes asaber:

1- Jack USB jack

2- Jack de alimentación,

3- Microprocesador

4- Conversor RS232 a USB

5- Cristal de 16MHz

6- Pulsador de reset

7- Led de alimentación

8- Leds de TX/RX

9- Led integrado (pin 13)

10- Pines de alimentación

11- Entradas analógicas

12- Pines de TX y RX TX

13- Entradas / Salidas digitales

14- Pines de Tierra y Referencia

15-ICSP para Atmega328

16- ICSP para interfases USB

Como puede apreciar, el tema se va tornandoapasionante ya que trabajar con Arduino no revis-te mayores dificultades.

Pero esto es el comienzo, de más está decirque continuaremos desarrollando prácticas paraque Ud. se capacite con esta plataforma.

Recuerde que Ud. puede descargar los 3 pri-meros libros de ARDUINO, que entre otras cosasposeen distintas versiones de Placas Arduinopara armar, desde nuestra web:

www.webelectronica.com.mx

Debe hacer clic en el ícono password e ingre-

sando la clave: arduino. J


Figura 28 - Principales componentes de la placa Arduino Uno.


El circuito propuesto es muy simple y cuentacon un bloque amplificador, de modo quepuede usar las más diversas fuentes de

señal, como por ejemplo micrófonos, grabadores yotros equipos de reproducción de audio.

El sistema puede ser alimentado por 4 pilas ouna batería de 9V y es muy fácil de usar. En la ver-sión básica sugerimos el uso de un micrófono decristal o electret.

Cabe aclarar que el circuito también puede serusado como distorsionador musical en cuyo casotambién se puede emplear el captor de una guita-rra eléctrica, por ejemplo.

Para explicar el funcionamiento del dispositivo,digamos que el tono de una voz o de un instru-mento es dado por su frecuencia y a diferencia delos sonidos puros, que tienen forma de onda senoi-dal, los sonidos de la voz humana o de instrumen-tos musicales poseen formas de ondas bastantecomplejas, cuyo estudio no es objeto de esteinforme.

Según sea el tipo de instrumentos o tipo de voz,la banda de frecuencia abarcada puede variar demodo que de una octava a otra tenemos las mis-mas notas (o sonidos), pero con frecuencias dupli-cadas.

Si tomamos un sonido cualquiera, correspon-diente a un instrumento musical o voz humana, ysimplemente duplicamos su frecuencia, sin alterardemasiado su forma de onda, la voz será más "fina"y si se trata de un instrumento, éste tendrá unsonido más agudo, pero el contenido será elmismo.

En nuestro circuito, aplicamos la señal proce-dente de la voz o de un instrumento a la entrada deun amplificador de audio integrado (LM380) cuyasalida, ya amplificada, se aplica a un puente de dio-dos configurado como puente rectificador de ondacompleta. Este puente lo que hace es invertir lossemiciclos negativos de la señal de modo queahora tendremos una señal del doble de frecuen-cia. Este rectificador "toma" la señal ya amplificaday duplica su frecuencia, como muestra la figura 1.Aclaremos que la señal también se ha distorsio-nado pero manteniendo el contorno básico quecaracteriza la información. Esta señal pasa enton-ces por un control de tono que permite eliminareventuales sonidos desagradables, para despuésenviarlo a un amplificador externo.

En el proyecto usamos un transformador depoder común de 110V ó 220V (de acuerdo a la redlocal) a 6V + 6V x 50mA, porque los diodos preci-

Proyectos Electrónicos 49

MM onta jeonta je

Si quiere “enmascarar su voz” para que no sea

reconocida, normalmente se emplean progra-

mas de computadora que la distorsionan; sin

embargo, el sonido resultante tiene una codifi-

cación fácil de detectar (con otros programas)

de modo que se puede recuperar la voz origi-

nal. Para que no sea posible obtener el sonido

primario se pueden usar circuitos electrónicos

distorsionadores como el de este artículo el

cual, con muy pocos componentes, permite

“modificar” el timbre de la voz de una persona

al punto de saber qué es lo que dice pero sin reconocer a quien pertenece. Se trata de

un aparato que eleva la tonalidad en una octava (duplica la frecuencia), de tal modo que

la voz se vuelve irreconocible.

Autor: Federico Prado

[email protected]

Voz de Robot: distoRsionadoR

Mont - voz de robot.qxd:ArtTapa 18/03/14 12:45 Página 49

san una tensión de por lo menos 0,6V para iniciarsu conducción. Trabajando con baja tensión, en elpunto de inflexión de la curva característica deldiodo, tendríamos la introducción de una distorsiónmuy grande en la señal.

Con la utilización de un transformador de alimen-tación invertido, elevamos la tensión de la señal alpunto en que los diodos pueden trabajar en laregión lineal de su característica, obteniéndose asímayor fidelidad en el contorno de la señal de fre-cuencia duplicada.

De esta manera conseguimos condiciones fácilespara que el aparato funcione satisfactoriamente:basta que la fuente de señal excite conveniente-mente el amplificador, al punto en que provea unasalida de buena potencia para el transformador.

Después de esto, tenemos la señal distorsionaday amplificada, lista para aplicarla a otro equipo desonido.

En la figura 2 tenemos el diagrama completo deeste aparato.

La placa de circuito impreso es la que aparece enla figura 3.

El transformador, para mayor economía y facili-dad de realización del proyecto, queda fuera de laplaca. Sugerimos el uso de un transformador de lamenor potencia posible, en especial uno decorriente muy baja, por tener menores dimensionesy así facilitar el montaje (también puede colocarseun transformador de salida de los usados en losantiguos receptores de radio transistorizados). Elintegrado se monta en zócalo DIL y, como se tratade un elemento de pequeña potencia, que propor-ciona cerca de 2W de salida, no hay necesidad deponer un disipador.

Los resistores son todos de 1/8 ó 1/4W con cual-quier tolerancia.

Para los capacitores electrolíticos podemos usartipos de 16V o más de tensión de trabajo. Para losdemás podemos usar los de cerámica, poliéster ostyroflex.

Los diodos son el 1N4148 o cualquier equivalentede silicio,

Los potenciómetros VR1, VR2 y VR3 son logarít-micos.

Para la entrada (IC2) usamos una ficha deacuerdo con la fuente de señal, sugiriéndose el tipoRCA, ya que los micrófonos y fonocaptores poseenconectores de este tipo. Nada impide que hagamosla conexión de una ficha RCA en paralelo con unaficha de micrófono común.

Para la salida (IC3) usamos un cable blindado conconector de acuerdo con la entrada auxiliar (AUX) del

Montaje

50 Proyectos Electrónicos

Figura 2

Figura 1


amplificador que vamos a usar. Normalmente encon-tramos para esta finalidad fichas RCA.

Para las pilas se usa un soporte común o unconector apropiado en caso de alimentarlo con unabatería de 9V. En una aplicación fija, sugerimos eluso de fuente con filtrado muy bueno para que noocurra la introducción de ruidos.

Como se trata de un montaje que funciona conseñales de audio de pequeña intensidad, todas lasprecauciones para evitar la captación de zumbidosson importantes. En especial observemos que loscables de entradas de señal deben ser blindados.

Para probar la unidad conecte su salida a laentrada de un amplificador común y en su entradauna fuente de señal, como por ejemplo un micró-fono o incluso la salida de audífono de una radio depilas o grabador. Ajuste VR1 y VR3 para obtener enel amplificador el sonido con los efectos deseadospero sin distorsiones excesivas o saturación delamplificador final. VR2 permitirá variar el tono de laseñal distorsionada, puede ajustarlo de acuerdocon sus preferencias.

Una vez comprobado el funcionamiento sóloqueda usar la unidad. Si quiere trabajar con fuentesde diversas señales, conecte en la entrada del ele-vador de entrada un mezclador y trabaje con ins-trumentos, micrófonos o incluso grabaciones de

fondo (acompañamiento). J

Voz de Robot


Figura 3

ListA dE MAtEriALEs

IC1 - LM380 - Circuito integrado amplificador de audio.IC2 - IC3 - Conectores de entrada y salida de audio(ver texto).T1 - Transformador con primario de acuerdo con la redlocal (110V Ó 220V) y secundario de 6V + 6V x 50mA(se instala invertido).D1 a D4 - 1N4148 - Diodos de uso general.R1 - 10kΩVR1 - Potenciómetro logarítmico de 2M2.VR2 - Potenciómetro logarítmico de 5kΩ.VR3 - Potenciómetro logarítmico de 25kΩ.C1 - 3,3nF - Cerámico.C2 - 100µF - Electrolítico x 16V.C3 - 0,1µF - Cerámico.C4 - 100µF - Electrolítico x 16V.C5 - 100µF - Electrolítico x 16V.C6 - 0,1µF - Cerámico.B1 - Batería de 9V - 4 pilas en serie (6V).

Varios:

Placa de circuito impreso, caja para montaje, soportepara pilas, perillas para los potenciómetros, cables blin-dados, tornillos, tuercas, alambres, conectores machosy hembras, etc.


¿Quién no tiene la duda

alguna vez si un transistor

determinado funciona o no?

Este sencillo instrumento estápensado para que de formasimple y rápida el técnico puedadeterminar el correcto funciona-miento de cualquier transistor.

El medidor sólo indica si eltransistor funciona correcta-mente o no y el tipo de polaridaddel mismo (NPN o PNP). Nomide ni la ganancia ni traza lacurva de trabajo.

En la figura 1 se observa elcircuito electrónico del instru-mento el cual es bastante sim-ple de entender. El 555 superiores un oscilador de media fre-cuencia que genera una ondacuadrada de aproximadamente 1kHz. Esta señal esprimero separada en semiciclos positivos y negati-vos y luego inyectada a la base del transistor bajoprueba para lograr excitarlo. La selección de lapolaridad del semiciclo a inyectar se efectúa conuno de los tres interruptores electrónicos de estadosólido que forman el integrado 4053. Un segundointerruptor electrónico se encarga de seleccionar lapolaridad del emisor del transistor bajo examen.Por último el tercer interruptor selecciona cual delos circuitos buffer accionará en función a la polari-dad del transistor. El manejo de estos tres interrup-tores se realiza cíclicamente por medio de los ter-minales 9, 10 y 11 los cuales en este caso estánunidos para que los tres interruptores accionen almismo tiempo. Tiempo gobernado por el segundo555 (el de abajo) el cual genera un tren de pulsosde aproximadamente 1Hz, lo que significa que losinterruptores cambian de posición cada 1 segundo.Con esto logramos que el transistor se conectecomo PNP y NPN alternando cada 1 segundo. Si eltransistor funciona correctamente sólo destellará elLED correspondiente a su polaridad dado que enpolarización incorrecta ningún transistor que gocede buena salud amplificaría. En tanto si ambosLED's parpadean (uno por vez) es señal que eltransistor se encuentra en cortocircuito. Como alter-nativa final, si ninguno de los indicadores brilla es

claro que el transistor se encuentra quemado oabierto.

Alterando los valores del oscilador de 1Hz (555de abajo) se puede acelerar el destello de los LED'shaciendo que sea mas dinámico.

Pero el circuito necesita dos tensiones de alimen-tación que, si bien ambas son positivas, éstas sonde diferente voltaje. La solución para alimentar esteproyecto con una simple batería de 9V se presentaen la figura 2.

Este circuito no es mas que un simple divisorresistivo adecuadamente dimensionado el cual,limitando la corriente a circular, permite hacer caerla tensión hasta 4V. Dispusimos un diodo LED quenos sirva como indicador de encendido para evitarque se nos quede varios días sin apagar y nos con-suma la batería. Los capacitores filtran la tensiónresultante por si llegase a producirse algo de

rizado, aunque es algo improbable. J

Montaje


Figura 2

PRobadoR automático de tRansistoRes

Figura 1


IntroduccIón

Vamos a tratar el tema de las máquinas paradesoldar y soldar circuitos integrados VGA envarias entregas. Pero antes nos parece conve-niente realizar una pequeña introducción sobre lasdiferentes tecnologías de producción electrónicaporque no pretendemos que todos los lectoresconozcan el tema al detalle.

Expliquemos la razón por la cual Ud. debe estaral tanto del tema de la tecnología BGA. El estadodel arte actual obliga a los fabricantes a usar los lla-mados circuitos integrados BGA, pero hasta llegara ese tipo de integrado el armado de plaquetas decircuito impreso pasó por diferentes técnicas a unavelocidad que nadie jamás imaginó.

Todo comenzó con el armado manual de pla-quetas de circuito impreso, con circuitos integradosde montaje común, en donde las patas del circuitointegrado deben pasar por agujeros de 1 mm. Enestas condiciones el armado debe ser forzosa-mente manual porque es muy difícil hacer unamáquina posicionadora de tanta precisión. Sepuede decir que la misma requeriría tecnología devisión directa del proceso y corrección de las coor-denadas de posicionamiento. Luego se realiza unproceso de soldadura en una máquina de solda-dura por ola y posteriormente se cortan los termi-nales sobrantes con una cuchilla giratoria. Todoeste procedimiento es lento y muy costoso, vea lafigura 1.

Esto hizo que la electrónica progresara en

Servicio Técnico Especializado 55

Técnico ReparadorTécnico Reparador

Los tiempos cambian y los reparadores deben adecuarse a las circunstancias. Los circuitos

integrados clásicos pasaron a ser SMD (montaje superficial) y posteriormente BGA (Ball Grid

Array). Esta tecnología, que funcionaba muy bien cuando Europa permitía el uso de plomo

en la soldadura, actualmente es un dolor de cabeza para los técnicos porque produce una

gran cantidad de fallas que requiere su atención. En esta nota comenzamos a explicar cómo

debe hacerse el servicio técnico a equipos que poseen componentes con esta tecnología.

Autor: Alberto H. Picerno - [email protected]

Cómo RepaRaR plaquetas Con

Componentes BGa

Tec Repa - Trabajando BGA.qxd:ArtTapa 18/03/14 12:50 Página 55

forma relativamente lenta, hasta que se descubrie-ron las técnicas de montaje superficial, en dondelos componentes se montan del mismo lado en quese imprime el cobre de la plaqueta.

LA tecnoLogíA SMd

En principio no parece que cambiara nada perorealmente hay un cambio fundamental en el pro-ceso de armado SMD (surface mountain device).La plaqueta posee islas rectangulares en coinci-dencia con la cabeza o patas de los componentes.El primer proceso de armado es la estrucción deestaño en pasta sobre cada isla del circuitoimpreso. Luego se realiza el sembrado de los com-ponentes con una precisión relativamente pobre,pero a muy alta velocidad y posteriormente se pasatoda la plaqueta con los componentes y el circuitoimpreso hacia arriba por un horno infrarrojo a unavelocidad adecuada para fundir el estaño en pasta,vea la figura 2.

Cuando el estaño se funde, los componentesflotan sobre cada gotita y se acomodan solos portensión superficial con una precisión imposible delograr con cualquier otro método.

Es simple, preciso, económico y se puede hacera una velocidad muy alta, multiplicando la produc-ción de plaquetas en casi 10 veces comparada conel montaje a mano de componentes clásicos. Yademás hay un costoso proceso menos, que es el“punzonado” de las plaquetas con matrices fabrica-das especialmente, que se gastan o rompen fre-cuentemente. Todo se cambia por la programaciónde la máquina sembradora, que una vez confir-mada se puede guardar en una memoria, flexibili-zando la producción de diferentes plaquetas.

Todo este proceso revolucionó ala industria electrónica de modo quelos productos se hicieron muchomás baratos y terminaron por des-tronar a la mecánica, en una de lasindustrias que mueve más dineroen el mundo, que es la automotriz.

LA tecnoLogíA BgA

¿Qué tan cerca se podían colo-

car las patitas de un circuito inte-

grado BGA?

Todo depende de la precisión dela máquina sembradora y de lascaracterísticas del horno. Pero con

máquinas estándar no se puede llegar a un pasomenor a ¼ de mm. Esto limitó muy rápidamente lacomplejidad de los circuitos integrados y trabó eldesarrollo de una escala de integración superior.

El crecimiento se volvió a detener hasta que losfabricantes de circuitos integrados comenzaron atrabajar con tecnología BGA (Ball Grid Array) endonde los contactos de los circuitos integrados seencuentran en la base del encapsulado y no en superímetro. Es decir que las soldaduras están ocul-tas por el propio circuito integrado, vea la figura 3.

El método de conectividad es muy simple. Seabandonan las patitas rígidas y se cambian poresferitas de soldadura que se funden sobre un cir-cuito impreso intermediario, como finalización delproceso de fabricación del BGA. Dado que la bolillatiene un diámetro mayor que la isla del BGA semantiene la forma esférica del contacto, patita, oterminal del BGA. La plaqueta de circuito impreso,tiene una imagen a espejo de las islas del BGA, demodo que al apoyar el mismo en la plaqueta, las

Técnico Reparador

56 Técnico Reparador

Figura 1 - Fotografía de circuitos integrados

de montaje clásico

Figura 2 - Plaqueta con circuito integrado SMD.


bolillas quedan como un sándwich entre las dosislas circulares.

El procedimiento de armado es el mismo queantes solo que no se coloca soldadura en pastasobre las islas de los BGA. Cuando la plaqueta conlos componentes SMD y BGA ingresa al horno, elcalor llega a las bolillas tanto desde arriba comodesde abajo y las funde. La tensión superficial rea-liza su trabajo y ubica al BGA exactamente sobre lagrilla de islas de la plaqueta.

Un BGA típico puede utilizar bolillas de 0,6 mmde diámetro, pero como se puede cubrir una super-ficie y no un perímetro, se pueden ubicar dos o tresveces más contactos que en un SMD.

Con esta tecnología, la industria tuvo unasegunda oleada de crecimiento que fue reduciendoel diámetro de las bolillas hasta el momento actual,en que se llega a diámetros de 0,3 mm.

eL ServIcIo técnIco A

equIPoS con coMPonenteS BgA

Lo más importante para nosotros es la posibili-dad de reparación de esta tecnología. Con el SMDalcanza con una simple pistola de calor y una punta

fina para el soldador. Inclusive se puede obviar lapistola de calor y trabajar solo con “soldadura debajo punto de fusión” y un soldador común comoenseñamos en nuestros cursos.

Con el BGA la pistola de aire caliente es impres-cindible, porque es el único modo de calentar lacapsula del BGA para que el calor llegue hasta lasbolillas, figura 4.

El integrado BGA tiene una parte de encapsu-lado que es conductor del calor y otra parte es ais-lante térmico, por lo tanto el aire caliente que tocaen el encapsulado externo llega hasta la plaquetaintermediaria (que también es conductora del calorpor ser de epoxi vidrio) y funde las bolillas rápida-mente. Pero el procedimiento no es fácil de imple-mentar y se requiere práctica para lograr una buenadesoldadura y su posterior soldadura con nuevasbolillas (reballing) sin quemar el chip.

¿Es posible realizar el procedimiento con una

pistola de calor?

Si se trata de BGA de dimensiones comunes larespuesta es un “si” rotundo, en tanto uno tengasuficiente experiencia. Ahora para BGA con bolillasde 0,3 mm ya se pone muy difícil y se debe recurrira una máquina.

Seguramente Ud. estará pensando¿Por qué desoldar y soldar el mismointegrado?. La respuesta tiene una his-toria que contaremos para terminar coneste artículo.

euroPA y LA norMA de

SoLdAdurAS LIBre de PLoMo

El alambre de soldadura que Ud. usatodos los días es una aleación de 63%de estaño y 37% de plomo. ¿Y porque

Cómo Reparar Plaquetas con Componentes BGA

Servicio Técnico Especializado 57

Figura 3 - Circuito integrado BGA.

Figura 4 - Un BGA por dentro.


estas proporciones tan particulares? Le propone-mos un trabajo práctico para demostrar las propie-dades de esta aleación.

Haga un agujero de 10 mm en una madera parausarlo como crisol. Funda soldadura en ese agujeroy permita que la misma sobrepase la temperaturade fusión en unos cuantos grados (va a necesitarun soldador de por lo menos 60W).

Clave un pequeño clavo en una maderita que vaa usar para revolver la soladura fundida. Comiencea revolver y verá que resulta sencillo hacerlo hastaque el liquido llega a la temperatura de fusión yentonces se solidifica de golpe sin pasar por unestado pastoso o grumoso. Pasa de líquido a sólidoinstantáneamente, porque se trata de la proporciónllamada eutéctica. Cualquier otra proporción pasapor un estado pastoso intermedio a la solidificacióntotal. Si tuviera una barra de soldadura de hojala-tero que es de 50% de estaño y 50% de plomopodría comprobarlo y terminar el trabajo práctico.

Hace unos 5 años Europa prohibió la entrada deproductos con plomo, por considerarla una sustan-cia peligrosamente contaminante (produce unaenfermedad mental llamada saturnismo).

Hasta ese momento todos los BGAs se solda-ban con bolillas de aleación eutéctica y no se regis-traban problemas de soldadura. Pero a partir de allíse comenzó a usar estaño solamente con el consi-guiente problema de una mayor temperatura defusión y con un estado pastoso muy prolongado talcomo puede observarse en la carta de aleación dela figura 5.

A la extrema derecha se encuentra el estaño al100%. Observe que a partir de 180º comienza ahacerse pastoso pero hasta 225º no se puede con-siderar como totalmente líquido.

Cualquier falla en el proceso de soldadura quegenere menos de 225ºC sobre las bolillas, es peli-groso, porque la soldadura es quebradiza y los pro-cedimientos de dilatación y contracción propios deun equipo que se enciende y apaga, terminan des-truyéndola tarde o temprano.

El hecho comprobado es que los BGAs fallanmás por sus soldaduras que por fallas internas. Esdecir que desoldarlos, limpiar la soldadura vieja,colocar bolillas nuevas de estaño plomo y resoldar-los, soluciona la gran mayoría de los problemas.

Muchos reparadores consideran que no hacefalta sacar el BGA; que con calentarlo nuevamentese regeneran las soldaduras y se soluciona el pro-blema definitivamente. Tanto se insiste en estetema que el procedimiento recibió el nombre de“reflow”.

Un reflow suele ser una solución transitoria, por-que el problema de raíz no fue solucionado y es elmaterial de las bolillas. La técnica de reflow, por susencillez, puede considerarse adecuada solo comouna confirmación de que hay un problema de sol-dadura en ese BGA.

concLuSIoneS

Así presentamos el problema de service mascomún de la actualidad y tal vez el mas difícil desolucionar, porque no se trata de comprar algo enel comercio de electrónica. Se trata de conocer eltema; adquirir experiencia práctica e invertir dinero,pero es un tema insoslayable porque aprendemosla técnica o dejamos de reparar.

Este fue el artículo de presentación para todosaquellos que aun no conocían la tecnología o solotenían una remota idea de lo que era.

En la próxima entrega vamos a entrar de llenoen este mundo tan extraño para hablar del procesode “reballing” y de los dispositivos necesarios paraaplicarlo.

Agradecimiento: Todas las experiencias prácticas de esta serie

fue realizada con máquinas de reballing ZM-R380Bde la firma SHENZHEN ZHUOMAO TECHNO-LOGY CO. , LTD.

Más Información:En Saber Electrónica Nº 289 publicamos un artí-

culo extenso sobre recambio de componentes BGAa través de la técnica de reballing, puede dirigirse anuestra web para descargar el artículo con la clave

bga311. J

Técnico Reparador

58 Técnico Reparador

Figura 5 - Carta de aleación estaño plomo.


IntroDuccIón

En general los mecánicos poseen conocimien-tos escasos de electrónica (y hasta nulos) y loselectrónicos poseemos muy pocas nociones sobremecánica automotor, pero cada vez es más nece-sario aprender ambas disciplinas si es que quere-mos dedicarnos al servicio técnico de los automó-viles modernos.

Recuerde que si Ud. aprende a usar un escánergenérico, no tendrá problemas en el manejo de otrode diferente marca y modelo.

En general la alimentación del escáner se pro-

vee mediante el Conector de Enlace de Datos(DLC).

Cuando tenga que manejar un escáner, sea dela marca y modelo que fuere, siga los siguientespasos para tener lista la herramienta de explora-ción:

1) Halle el DLC (conector OBD II)en el vehí-

culo.

2) Conecte la herramienta de exploración y el

conector de diagnóstico con el cable suministrado.

Ahora está en condiciones de usar el instru-

EscanEo automotriz

cómo sE manEja un EscánEr oBD ii(PartE 3)

Electrónica del Automóvil 59

Electrónica del AutomóvilElectrónica del Automóvil

En Saber Electrónica Nº 279 comenza-

mos a explicar el manejo de uno de los

escáner para OBD II que utilizamos en

Saber Electrónica para generar biblio-

grafía técnica. A la fecha, publicamos 7

libros de Electrónica Automotriz en el

marco de la colección Club Saber

Electrónica. En el tomo Nº 72 edición

mexicana (tercer volumen de electró-

nica automotriz) vimos el montaje de

algunas interfaces y links para que

pueda descargar información para el

armado de los mismos. Dentro de los

instrumentos genéricos OBD II, los

modelos MB-880 y VS-890 poseen un software bastante interesante que los hace bastante

eficaces. Ud. puede armar estos instrumentos o comprarlos a diferentes proveedores desde

Internet. El VS-890 es igual al MB-880 pero con un software actualizado y distinta pantalla,

pero ambos se manejan de forma similar. En esta edición explicamos cómo obtener datos

del vehículo y cómo verificar algunos componentes con el escáner VS-890. Recuerde que tal

como sucede con un multímetro, una vez que aprende a manejar un escáner genérico estará

en condiciones de utilizar cualquier instrumento similar.

Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

Ele Auto - Uso escaner.qxd:ArtTapa 18/03/14 13:27 Página 59

mento aclarando que ya hemos explicado cómo seobtienen los códigos de error con el escáner y dequé manera se pueden realizar una serie de fun-ciones con esta herramienta. En esta tercera parteveremos cómo realizar algunas pruebas de compo-nentes y de qué manera se obtiene información delvehículo.

PruebA De comPonentes

La función “Prueba de Componentes” permiteiniciar una prueba de fuga del sistema EVAP delvehículo ( se conoce como sistema EVAP a loscomponentes y/o forma de administrar vapores decombustible almacenados, y/o en movimiento.Estos vapores son considerados residuos alta-mente contaminantes al medio ambiente). La herra-mienta de exploración en sí misma no realiza laprueba de fuga sino que le indica a la computadorade a bordo del vehículo que inicie la prueba. Losdistintos fabricantes de vehículos pueden tenerdiferentes criterios y métodos para detener laprueba, una vez que ha sido iniciada.

Antes de iniciar la Prueba de Componentes,refiérase al manual de servicio del vehículo paraconocer las instrucciones que detienen la prueba.Para efectuar este test haga lo siguiente:

Use ^v para seleccionar Prueba decomponentes a partir del menú de diagnóstico yoprima Yes para ingresar, figura 75.

A partir del menú Prueba de componentes,use ^v para seleccionar la prueba a comenzar,figura 76.

Si el comando ha sido enviado, se mostrará unmensaje en la pantalla (en la figura 77 tiene unejemplo de este mensaje).

Algunos vehículos no permiten que las herra-

mientas controlen los sistemas o componentes del

vehículo. Si el vehículo no soporta la Prueba de

Fuga EVAP, un mensaje le dirá “Este modo no es

soportado por el vehículo”, figura 78.

Presione la tecla YES o NO para regresar al

menú previo.

obtencIón De lA InformAcIón Del VeHículo

La función Información del Vehículo permiteque la Herramienta de Exploración (el escáner)pida el número VIn del vehículo, el valor ID de cali-bración que identifica la versión de software en elmódulo de control del vehículo, los números de

Electrónica del Automóvil

60 Electrónica del Automóvil

Figura 75

Figura 76

Figura 77

Figura 78


verificación de calibración (cVns) y brinda unseguimiento de desempeño en uso. Para acceder aesta información debe seguir los siguientes pasos:

Use ^v para seleccionar Información delVehículo a partir del menú de diagnóstico yoprima Yes para ingresar, figura 79.

Aparecerá un mensaje de advertencia, figura80. Debe elegir Yes o no. Si selecciona la teclaYes, ingresará a la lista de Información delVehículo y si oprime no regresará al menú dediagnóstico.

Una vez apretada la tecla Yes , use ^v paraseleccionar un ítem a partir de Información delVehículo y luego presione Yes para ingresar,figura 81.

Si el vehículo no soporta este modo, un mensajele dirá “Este modo no es soportado por el vehículo”.

Vea la información que ha seleccionado; porejemplo, en la figura 82 se tiene una imagen corres-pondiente a la pantalla del escáner mostrando unnúmero ID:

lsGJs52u27H021489

Oprima la tecla no para regresar al menú deInformación del Vehículo.

La operación de “recuperar información delvehículo” puede llevar varios minutos en algunosautomóviles.

Módulos Presentes

La herramienta de exploración identifica los IDsdel módulo y el tipo de comunicación de los módu-los OBD II del vehículo. Para obtener esta informa-ción siga los siguientes pasos:

Use ^v para seleccionar módulos Presentes apartir del menú de diagnóstico, figura 83.

Oprima Yes para ver los módulos presentes yoprima no para salir. La figura 84 muestra una pan-talla del escáner con 2 módulos presentes.

Escaneo Automotriz

Electrónica del Automóvil 61

Figura 79

Figura 80

Figura 81

Figura 82

Figura 83


Unidad de Medición

Use ^v para seleccionar unidad de medición apartir del menú de diagnóstico, figura 85.

La configuración de la Unidad de Medición es lamisma que la de Flujo de Datos.

Estado del Sistema (State Emission)

En esta sección, puede ver el estado delsistema (estado de MIL, cuentas de Código,estado del Monitor) nuevamente.

Para acceder a este sector seleccione emisiónde estado (state emission) mediante ^v, a partirdel menú de diagnóstico, figura 86. Oprima Yespara tener los datos y no para regresar al menú. J

Electrónica del Automóvil

Figura 84

Figura 85

Figura 86



Ya hemos explicado en el otro Artículo de Tapaque, entre otras cosas, Proteus contiene genera-dores que permitirán simular casos reales de dis-

tinto tipo, en la construcción de circuitos electrónicos.

Ahora realizaremos un sencillo circuito para ilustrar eluso de generadores, sondas y gráficas. Pretendemosllegar a la simulación mostrada en la figura 1.

Así a simple vista aparecen unos cuantos elementos

Artículo de PortadaArtículo de Portada

PROTEUS es un programa para simular circuitos electrónicos, tanto simples como comple-jos, que permite integrar desarrollos realizados con microcontroladores de varios tipos. Esuna herramienta de alto desempeño con capacidades gráficas impresionantes. Presenta unafilosofía de trabajo SPICE (Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis; Programade Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados), arrastrando componentes de una barra eincrustándolos en el escritorio de trabajo. En esta misma edición explicamos los pasos bási-cos para aprender a manejar Proteus y en este apartado resaltaremos los aspectos relacio-nados a la configuración del programa para que pueda simular diseños realizados con micro-controladores PIC.

Por Ing. Horacio D. [email protected]

Simulación de circuitoS microcontroladoS

en ProteuS

Art Tapa - Simulacion Proteus.qxd:ArtTapa 18/03/14 13:26 Página 63

nuevos, por tanto iremos por partes en el desarrollo deesta simulación:

1) El primer paso es montar el circuito. Las resis-tencias podemos encontrarlas en la librería RESISTORbajo el nombre de MINRES1k y MINRES2k respectiva-mente.

La masa sale de la herramienta conectores , enla barra de menú lateral, bajo el nombre de GROUND.

El generador lo obtendremos de la herramientageneradores (SINE) como hemos visto anteriormente(como propiedades le pondremos una amplitud de 5V yuna frecuencia de 5Hz).

2) El siguiente elemento "extraño" son los sím-bolos que encontramos antes de las resistencias.Son las sondas medidoras de corriente o (no son ampe-rímetros porque sólo sirven para “sondear” el valor delparámetro a medir y hacer gráfica). Proteus dispone desondas de tensión y sondas de intensidad que se obtie-nen seleccionando los botones de la barra lateral del

menú, debajo del botón de generadores . Paracolocar los instrumentos en el circuito solo tenemos quepulsar el botón correspondiente y hacer clic sobre elcable donde queramos ubicarlas, e instantáneamentetomarán el nombre del componente al que se hayanconectado.

Luego de haber conectado las dos sondas decorriente, podemos hacer una simulación para lo cualdeberemos presionar el botón correspondiente de labarra inferior del menú y comprobaremos cómo las son-das van adquiriendo valores instantáneos de corriente(recordemos que la onda es senoidal por tanto no ten-drá valores fijos). Una vez que haya comprobado el fun-cionamiento, detenga la simulación para continuar connuestro ejercicio.

3) El siguiente paso consiste en añadir la gráfica,

para ello seleccionamos la herramienta gráfica dela barra lateral del menú y seleccionamos el tipo de grá-fica ANALOGUE (que es el tipo de gráfica más rele-vante de las que aparecen en la lista y la que nos ser-virá para analizar nuestras señales analógicas), y la ubi-camos en el escritorio de trabajo haciendo clic en él,manteniendo pulsado el botón del mouse y arrastrandoel ratón hasta un tamaño que consideremos apropiado.Con esto ya tenemos gráfica, aunque ahora esté vacía.Lo primero que haremos será editar sus propiedades(seleccionamos con clic derecho la gráfica y con clicizquierdo se abre el cuadro de diálogo). Podremos con-figurar su título, el instante de inicio y su instante final.Cambiaremos el título de la gráfica a aquel que quera-

mos y le pondremos como instante final 0.20 ms paraver tan sólo un ciclo completo de la onda senoidal.

4) Colocamos las sondas en el circuito. Una vezestablecidas las propiedades de la gráfica sólo nosqueda arrastrar ambas sondas hacia el espacio de lagráfica y veremos cómo en su esquina superiorizquierda aparecen los nombres R1 y R2, lo cual signi-fica que ya han sido incluidos en la gráfica. Para gene-rar los valores de la gráfica pulsamos la tecla ESPACIOy al instante aparecerán los valores en la gráfica.Haciendo clic en el título de la gráfica ésta se abrirá enuna ventana nueva a pantalla completa.

5) Interpretamos las gráficas. Una vez en la grá-fica, podemos actuar sobre los trazos como si de com-ponentes se tratara. Podemos seleccionarlos, deselec-cionarlos e incluso editar sus propiedades o eliminarlos.

Le proponemos que Ud. pruebe ese mismo circuitocon distintos generadores y distintas configuracionespara comprobar que, cada vez que pulsamos la teclaESPACIO, se actualiza la gráfica para ajustarse a losnuevos valores.

También podemos alterar los valores de las resis-tencias (seleccionándolas mediante un clic derecho yhaciendo clic izquierdo) cambiando su valor en sus “pro-piedades”.

Figura 1






SImulaCIóN CoN INStrumENtoS VIrtualES

Proteus pone a nuestra disposición una serie de ins-trumentos virtuales muy útiles a la hora de simular nues-tros circuitos. Estos se encuentran en la herramientainstrumentos virtuales de la barra lateral de herramien-

tas . Una vez que la seleccionamos podemos ver la lista

de instrumentos virtuales que hay a nuestra disposición.A continuación se incluye una breve explicación de losmás relevantes:

– Voltímetros y amperímetros → Se incluyen enprimer lugar por ser los más simples. Existen voltíme-tros y 2 amperímetros, de corriente continua y alternarespectivamente. Si editamos sus propiedades pode-mos especificar la unidad de salidas, esto es, si quere-mos la salida en volt (o amper, según el instrumento) oalguno de sus submúltiplos.

– osciloscopio → Proteus dispone de un oscilos-copio de 2 canales que nos permitirá medir señales decualquier tipo. Para su utilización tan sólo tenemos queconectar una de sus entradas a la parte del circuito que

queramos medir e iniciar la simulación. La ventana delosciloscopio aparecerá automáticamente en pantalla(cuando comience la simulación), momento en el cualsólo tenemos que actuar sobre los mandos como haría-mos con un osciloscopio real hasta obtener la forma deonda deseada.

Nota: el osciloscopio debe aparecer automática-mente al iniciar la simulación, pero para ello debe ser elúltimo componente introducido en el circuito, esto pro-bablemente sea debido a un fallo en la versión 6.2 SP4(sobre la que se hizo este manual) y fue corregido enversiones posteriores. En la figura 2 vemos una panta-lla correspondiente a la simulación del ejercicio queestamos implementando en el que a nuestro circuito leconectamos un osciloscopio (vea que abajo se ve lagráfica que no hemos quitado). Para este ejemplo cam-biamos la frecuencia del generador a 5kHz.

– Generador de señal → es un generador de bajafrecuencia que se puede añadir al circuito siguiendo lasmismas recomendaciones que el osciloscopio.Conectaremos el pin + a la parte del circuito en la cualqueramos inyectar la señal, después iniciaremos una

Figura 2


Simulación de Circuitos Microcontrolados en Proteus


simulación. La ventana del generador de señal se nosabrirá automáticamente, permitiéndonos en ella cambiarel tipo de forma de onda que queremos inyectar al cir-cuito, su frecuencia y su amplitud.

En la figura 3 podemos ver nuestro circuito de ejem-plo al que le hemos quitado el generador de señalsenoidal, colocando en su lugar el “generador de señal”desde el menú de instrumentos virtuales. Note en laparte superior derecha el panel de mando del genera-dor.

– terminal virtual → Se usa para simular un puertoRS232 mediante el cual podemos producir una entradao salida a un micro que haya en nuestro diseño. Lainteracción se produce mediante el teclado. En las pro-piedades de este terminal virtual podemos cambiar lavelocidad de la conexión en baudios y otras especifica-ciones de la conexión.

ajuStES PrEVIoS Para la SImulaCIóN DE

CIrCuItoS CoN mICroCoNtrolaDorES

Sin duda el principal atractivo de Proteus radica, a

pesar de todas sus ventajas en muchos ámbitos conprogramas de características similares, en la posibilidadde simular circuitos microcontrolados y, particularmente,microcontroladores, como es por ejemplo el caso de losPIC de Microchip, y de los cuales nos ocuparemosahora.

Ya hemos discutido anteriormente que el puntofuerte de Proteus es su versatilidad, y ahora es cuandoverdaderamente vamos a comprobar hasta qué puntoes cierto esto. Proteus no sólo nos permitirá incluirmicrocontroladores en nuestros diseños y simularlos sino que, además, nos permitirá depurar sus programas eincluso crearlos y compilarlos sin salir del entorno deProteus.

Para familiarizarnos con todo el proceso crearemosdesde cero un programa en ensamblador para elpic16f84, lo compilaremos, lo incluiremos en un circuito,lo simularemos y lo depuraremos.

Pero vayamos por partes, lo primero que debemoshacer es realizar unos ajustes en Proteus para quepodamos compilar nuestros programas. Para ello, haga-mos lo siguiente:

1) Entremos en el menú

Figura 3




Source → Define Code Generation tools

Aparecerá la pantalla de la figura 4.

Seleccionaremos de la lista el compilador MPAS-MWIN y escribiremos en command line:

/p16f84 /q "%1"

Nota: La configuración comentada, como puedecomprobarse, es para programar un pic16f84, en casode querer programarse otro modelo de PIC se debesustituir el 16f84 por el modelo en cuestión para evitarfallos de compilación. Por el momento no realizamosninguna otra configuración y aceptamos lo escrito.

2) Selección del editor de código. Además de estocambiaremos el editor de código de Proteus, ya que elexistente no nos da la posibilidad de crear un archivodesde cero. Para ello seleccionaremos el menú:

Source → Setup External text Editor

En la pantalla que aparece, figura 5, cambiaremos elejecutable que aparece por cualquier otro que usemos,en el ejemplo se usa el “bloc de notas de Windows” peropuede ser cualquier otro (el programa notepad.exe loencontrará dentro de la carpeta de Windows, del discorígido de su PC).

3) Compilamos el programa. Una vez realizadoeste paso ya podemos compilar nuestros programascon Proteus, vamos a comprobarlo. Entramos en elmenú:

Source → add/remove Source files…

Aparecerá un cuadro de diálogo parecido al de lafigura 6.

Los pasos que hemos de seguir para añadir unarchivo de código son los siguientes:

– Seleccionar el compilador de la lista. En nuestro

caso el compilador es el MPASMWIN, por tanto lo selec-

cionaremos de la lista.

– Pulsar el botón New para añadir un archivo de

código a la lista, cada vez que lo pulsemos añadiremos

un archivo de código al proyecto (usaremos el botón

remove para borrar archivos de código del proyecto)

– En un cuadro de diálogo se nos pedirá el nombre

del archivo .ASM que usaremos. Podemos tomar un

archivo .ASM ya creado o crear nosotros uno, como es

el caso. Por tanto entraremos en la carpeta donde que-

ramos guardar el archivo y le pondremos por nombre,

por ejemplo, prueba01.

– El programa nos informará que dicho archivo no

existe y nos preguntará si deseamos crearlo (obvia-

mente responderemos que sí).

– Ya podemos salir del cuadro de diálogo presio-

nando el botón OK.

Si entramos en el menú Source comprobaremoscomo en su parte inferior hay una opción nueva con elnombre del archivo que acabamos de añadir al pro-yecto, figura 7.

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7




La seleccionaremos y se nos abrirá el editor de textoque hayamos seleccionado. Ahora introduciremos en él,el código que se muestra en la figura 8.

Recuerde que en cada fila del programa, todo aque-

llo que siga al caracter “;” son comentarios y no es nece-

sario copiarlos para el correcto funcionamiento del pro-

grama, aunque sí son recomendables para su posterior

legibilidad.

Una vez escrito el programa y guardado procedere-mos a compilarlo. Para ello usaremos la opción demenú:

Source → Build all

Automáticamente se abrirá el compilador y se pro-cederá a crear el archivo .HEX de nuestro programa. Sino ha habido errores (el compilador nos informará encaso de haberlos) ya tenemos nuestro archivo hexade-cimal con el cual podemos simular ya o incluso progra-mar un PIC real mediante un circuito programador y unsoftware destinado a tal efecto como el ICPROG, porejemplo.

Si ha surgido algún error de compilación debemosverificar el código introducido.

SImulaCIóN

Ya tenemos nuestro archivo hexadecimal, ahoravamos a proceder a simularlo y depurarlo. Para ello cre-aremos el circuito de la figura 9.

– El PIC16f84A lo encontraremos en la librería

MICRO, mientras que el interruptor se encuentra en

ACTIVE bajo el nombre de SWITCH. La alimentación la

ubica en la categoría CONECTORES como POWER.

– Ahora solo resta asociar al microcontrolador el

hexadecimal que hemos creado. Para ello abriremos las

propiedades del componente, y en el campo “Program

File” introduciremos la ruta del archivo hexadecimal

(.HEX) creado (también puede ser cualquier otro .HEX,

para lo cual no se necesita ninguno de los pasos ante-

riores).

El circuito, como puede comprobarse, es extrema-damente sencillo y esa es otra virtud de Proteus, permi-

Figura 8




tirnos realizar la simulación necesitando para ello unnúmero mínimo de componentes.

Probemos a iniciar la simulación pulsando F12 o subotón correspondiente en la barra de herramientas infe-rior y activemos el interruptor para comprobar comoreacciona el microcontrolador.

Observaremos cómo se activan y desactivan lassalidas sin necesidad de añadirle otros componentescomo LEDs o sondas lógicas. Un color Azul se corres-ponde a un estado bajo de la salida y el color Rojo a unestado alto. Gris se corresponde a un estado indetermi-nado.

Recapitulemos los pasos para crear y compilarnuestro propio programa:

1) Source →Add-Remove Source files: IndicamosMPASMWIN como el compilador a usar e indicamos el

nombre del archivo o archivos que queremos compilar.

2) Seleccionamos en el menú Source el nombredel programa que deseemos crear o editar y realiza-

mos sobre él las acciones oportunas o presionamos

ALT-S y buscamos el nombre del archivo deseado.

3) Source→ Build All para compilar y generar elarchivo o archivos .HEX

4) Creamos el circuito en ISIS y asociamos el pro-

grama en el microcontrolador.

Si no queremos compilar el programa, y tan sólovamos a simular un fichero .HEX que hemos compiladopreviamente, con cualquier otra aplicación, sólo es pre-ciso realizar el último paso.

Aclaramos que más adelante veremos en forma másdetallada cómo integrar el entorno de trabajo MPLABcon el programa Proteus.

DEPuraCIóN DEl ProGrama

Para sacarle el máximo partido a Proteus no debe-mos conformarnos con compilar y simular nuestros pro-gramas. También deberemos ser capaces de depurar-los, que es lo que vamos a hacer ahora. Para ellosemplearemos el menú DEBUG y sus múltiples opcio-nes.

Para acceder a estas opciones debe estar en mar-

cha la simulación y pausada mediante el botón , yaque mientras la simulación se está produciendo no seactivarán las ventanas de depurado. Una vez que ini-ciemos la simulación y la pausemos, exploraremos elmenú DEBUG pinchando en él o pulsando ALT+D y laventana que queramos activar (Simulation Log, WatchWindow, PIC CPU Register, etc.). Mientras simulamos,

podemos avanzar paso a paso con el botón y vere-mos cómo se modifican los valores en la ventana quehemos abierto.

A continuación se explicarán brevemente las venta-nas de depuración más importantes:

– Watch Window → Es el inspector de variables.Con él podemos vigilar el valor de cualquier registro ozona de memoria. Para ello, una vez abierta la ventanaWatch Window haremos clic derecho sobre ella, figura10 y seleccionamos Add Items, pudiendo hacerlo pordirección (figura 11) o por nombre (figura 12). Una vez

elegida la opción podremos seleccionar la dirección dememoria que queremos vigilar o, decidirnos por el nom-bre del registro en cuestión.

Figura 9

Figura 10




Si queremos cambiar el formato en el que se mos-trarán estos datos usaremos el menú contextual sobreel registro y seleccionaremos Display Format, y ahí,figura 13, elegiremos la opción deseada.

– CPu Source Code → En esta ventanapodemos depurar el código ensamblador en sí,figura 14, controlando en cada momento qué ins-trucción se está ejecutando, permitiéndonosintroducir puntos de interrupción y ejecutar el pro-grama paso a paso. Cada opción es la siguiente:

→ Simular – Reanuda la simulación.

→ Step over – Ejecutar hasta fin de lafunción o subrutina.

→ Step into – Ejecutar hasta entrar en lafunción o subrutina.

→ Step out – Ejecutar hasta salir de la función osubrutina.

→ Ejecutar hasta la posición del cursor.

→ Activar o desactivar punto de interrupción enla posición del cursor.

Cuando durante la ejecución se llega a un punto deinterrupción ésta se detiene instantáneamente.

– PIC CPu registers → Es una ventana con infor-mación de la instrucción que se está ejecutando actual-mente y los valores de los principales registros dememoria del PIC, tales como el registro de trabajo, elregistro de estado, la configuración y valor actual de lospuertos, etc. (figura 15).

– PIC CPu Data memory → Esta ventana, al igualque las siguientes, figura 16, se emplea para un depu-rado a más bajo nivel, en ella podemos ver la memoriade datos del microcontrolador, en la cual se almacena-

Figura 11 Figura 12

Figura 13

Figura 14




rán los contenidos de las variables que se usen. Con elinspector de variables podemos hacer un seguimientomás exhaustivo de cualquier posición concreta dememoria, por lo cual esta ventana se reserva para usosmás generales.

– PIC CPu EProm memory → En esta ventana senos muestra el contenido de la memoria EPROM delPIC. Es muy útil cuando tenemos programas que debenleer o escribir de ésta memoria para verificar que estasoperaciones se realizan correctamente.

– PIC CPu ProGram memory → Ésta es lamemoria de programa del PIC. Aquí se almacena el pro-grama a ejecutar en el microcontrolador.

– PIC CPu StaCK → Aquí podemos ver la pila deejecución del microcontrolador.

la SImulaCIóN

Si el panel de simulación que está en el borde infe-rior derecho de la pantalla de Proteus no es visible se

debe seleccionar la opción de Animación de Circuito delmenú de Gráfico. Sabemos que hay cuatro botones conlos que se suele controlar el flujo del circuito:

- El botón Play, inicia la ejecución continuada del

programa.

- El botón de modo PASO simple o paso a paso para

seguir con detalle el proceso, lo que nos ayudará a la

hora de depurar nuestro programa. Si el botón es pre-

sionado y liberado entonces avanzará la simulación un

paso, si el botón se mantiene presionado entonces los

avances de animación serán continuos hasta que el

botón sea liberado.

- El botón de PAUSA suspende la animación y

entonces puede ser reactivada pulsando el botón de

PAUSA otra vez, o solo dado un paso presionando el

botón de PASO. El simulador también entrará en el

estado de pausa si encuentran un punto de interrupción.

- El botón de PARADA indica a PROSPICE deja de

hacer la simulación en tiempo real. Toda la animación

es parada y el simulador es descargado de la memoria.

Todos los indicadores son reinicializados a sus estados

inactivos pero los actuadores (interruptores etc.) con-

servan sus ajustes existentes.

Se puede configurar el incremento de tiempo depaso simple, en el cuadro de diálogo de Configuraciónde Circuito Animado (es decir la cantidad de tiempoavanzado por cada vez que se presione del botón) quese encuentra en la opción System del menú (figura 17).

Note que el botón de paso simple sobre el panel decontrol de animación es usado para avances incremen-tales de sistema, pero no para pasos simples por elcódigo donde requieren una regularidad específica.

Durante una animación, el tiempo de simulaciónactual y la carga media de CPU se muestran en la barrade estado. Si la potencia de la CPU es insuficiente paracontrolar la simulación en tiempo real, la lectura mos-trará el 100% y el tiempo de simulación dejará de avan-zar en tiempo real. Aparte de esto, ningún daño a resal-tar de simular muy rápido circuitos, como el sistemaautomáticamente regula la cantidad de simulación reali-zada por marco de animación.

Si el programa escribe en uno de los puertos delmicro, los niveles lógicos en los circuitos cambian deacuerdo con esto. Y si los circuitos provocan el cambioen el estado de alguno de los pines del microprocesa-dor, entonces estos se visualizarán en pantalla deacuerdo al programa ejecutado. Exactamente como enla vida real.

Los modelos de CPU utilizados por VSM emulan porcompleto los puertos de entrada y salida, las interrup-ciones, los temporizadores, los puertos USART y cual-

Figura 15

Figura 16




quier otro periférico presente en cada uno de los micro-procesadores soportados. A diferencia de un simuladorde software más sencillo, la interacción de todos estosperiféricos con los circuitos externos, se realiza comple-tamente utilizando modelos de ondas.

El simulador VSM, si el proyecto lo requiere, puedesimular esquemas electrónicos que contengan más deun microprocesador. Para realizar estos esquemas sim-plemente se colocan los microprocesadores en elesquema y se cablean entre sí o con el resto de la cir-cuitería. VSM es una herramienta única por su capaci-dad de ejecutar simulaciones cercanas al tiempo real desistemas completos basados en microprocesadores.Sin embargo, su potencia real se descubre al realizarsimulaciones en el modo de ejecución del programapaso a paso. Es entonces cuando se comprueba queVSM trabaja justo igual que el depurador de softwarepreferido.

En el circuito que estamos describiendo, al pulsar“Play”. En primer lugar, y tal como analizamos anterior-mente, el circuito muestra unos puntos rojos en algunosextremos de ciertos componentes, si reparamos en ello,veremos que esto ocurre en los puntos que en un casoreal estarían en nivel lógico alto, el color de los queestán a nivel bajo se representan en azul, esto no indicaen un primer momento, mucha información de los esta-dos en los puntos que nos interesen controlar.

Si colocara un LED “animado” en alguna de las sali-das, es decir, que interactúe con el microcontrolador,cuando una corriente adecuada le atraviesa, el LEDmodifica su apariencia mostrando que está activadocomo en el mundo real. Además, se observa que eneste estado, los componentes que configuran el circuito,no pueden ser modificados, esto es debido al hecho deestar ejecutándose la simulación. En la barra de men-sajes LOG, se muestra en verde, la cuenta del tiempotranscurrido de la simulación.

Por otra parte, si actuamos con el pun-tero del mouse sobre el componenteidentificado como pulsador, observa-mos que el contacto del pulsadorconectado al micro, cae de nivel al serpulsado y esto conmuta el estado delLED, esto es debido al código que seestá ejecutando junto con la simula-ción. Con cada pulsación, se conmutael estado del LED. En definitiva, esto es lo que se espe-raba en la simulación, lo que confirma-ría que el código que hemos escrito escorrecto y adecuado para nuestrosrequisitos.Esto es una simulación simple y como

ya está depurado el programa no ha habido problemasen los que hayamos tenido que entrar a discutir o des-cribir, no obstante, es cierto que no siempre será tansimple, por ese motivo vamos a contemplar un caso enel que se tenga que solucionar un problema, en el quetengamos que localizar un tramo de código el cual ten-gamos que cambiar o modificar en algún modo.

Cuando estamos simulando un programa, se pue-den dar dos casos, uno como el anterior, donde todo vabien, aunque es más probable que se produzca algúntipo de error, en cuyo caso sería deseable poder acce-der, en tiempo de ejecución al código que generamos,para ver in-situ su comportamiento. Y en este caso, paraque podamos averiguar qué ocurre y en qué punto delprograma se produce el resultado indeseado o el pro-blema por llamarlo de algún modo, se encuentra lasimulación al Paso.

Como puede observar, es muy fácil… le propone-mos que ponga en práctica estos conocimientos, ya queen próximas ediciones seguiremos con otros proyectosconcretos.

Tenga en cuenta que en las próximas páginasencontrará un par de prácticas con las que ya podráponer en práctica sus conocimientos y que las mismasconstituyen una “pequeña parte” de lo mucho quepuede hacer con ISIS de Proteus.

En estos momentos estamos editando el tomo Nº100 del Club Saber Electrónica (edición mexicana), des-tinado a la simulación de circuitos microcontrolados enProteus, con una gran cantidad de ejemplos prácticos.

Recuerde que Ud. puede descargar tanto dicho

texto como todo el material sugerido en los artículos

sobre Proteus mencionados en esta edición desde

nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo

clic en el ícono password e ingresando la clave: pro-teus. J

Figura 17



Montaje Práctico 1: terMostato Para Líquidos

Esta práctica consiste en

calentar una cubeta con

agua y mantenerla a 60

grados; para esto se utili-

zan tanto una resistencia

(para calentar el agua)

como un ventilador.

Para saber si el agua se

encuentra a 60 grados se

utiliza el sensor LM35. Por

medio de los comparado-

res se establece un voltaje

de referencia interno, el

cual consiste en el que el

sensor manda al star a 60

grados. Cuando el voltaje

de entrada es mayor que el

de referencia, el PIC

manda un pulso que

enciende el ventilador, si el

voltaje de entrada era

menor, el PIC manda un

pulso a un relé para activar

la resistencia y calentar el

agua. Además en una pan-

talla LCD se muestra si la

temperatura era mayor o

menor de 60 grados.

El código se muestra en la

tabla de la figura 1 y el cir-

cuito utilizado se observa

en la figura 2.

Puede descargar el código

desde nuestra web, con la

clave “proteus” (Practica

Comparadores.rar).

Montajes PrácticosMontajes Prácticos

Montajes Prácticos construídos en

Proteus

En esta edición explicamos cómo utilizar el programa Proteus para construir circuitos microcontrola-

dos de modo de poder simularlos en su PC y así poder depurar posibles errores antes de armarlos física-

mente. A continuación proponemos 2 montajes sencillos a modo de práctica. Por motivos de espacio no

se incluyen los diseños PCB en ARES pero Ud. puede obtenerlos en base a los conocimientos que vaya

adquiriendo.

Figura 1

Mont Prac - Prac Proteus.qxd:ArtTapa 18/03/14 13:29 Página 75

Montaje Práctico 2: sisteMa de aLerta

En esta práctica el PIC

corre el nombre del pro-

gramador (DIEGO) y lo

muestra en un display.

Cuando tenemos una inte-

rrupción por desborde del

TMR0 el PIC manda un

pulso alto y un pulso bajo

de acuerdo con una fór-

mula que en este caso

responde a:

50Hz x Nº impuesto

por el programador

El código del programa

se muestra en la figura 3 y

el circuito empleado en la

figura 4. Puede descargar

el código desde nuestra

web (TMR0.rar).

Por razones de espa-

cio no continuamos con

otras prácticas, sugerimos

que descargue la informa-

ción propuesta (lea los

Artículos de Tapa) para

completar su entrena-

miento. J

Artículo de Tapa


Figura 2

Figura 3

Figura 4

Mont Prac - Prac Proteus.qxd:ArtTapa 18/03/14 13:29 Página 76

G U I A D E C O M P R A S

ANUNCIESE GRATIS AQUI Y LLEGUE A

55,000 LECTORES DE AMÉRICA LATINA

Si Tiene una Tienda o NEGOCIO, Quiere Vender la

Revista Saber Electrónica y Tener su Anuncio

ESTA ES SU OPORTUNIDADESTA ES SU OPORTUNIDADEstamos interesados en que su negocio sea un “canal de venta” de SaberElectrónica también de la revista del Club Saber Electrónica y los PaquetesEducativos que circulan por voceadores y Locales Cerrados. Le enviaríamosmensualmente un lote de entre 15 y 20 revistas para que pueda ponerlas a laventa y que Ud. figure en la Guía de Compras de todas las revistas comouno de los locales donde pueden conseguir dichas revistas.

Siestáinteresadoenvíeunmaila:[email protected]ollamando

alteléfonodeMéxico: (55)58397277

DóNDE CONSEGUIR SABER ELECTRóNICAEstamos trabajando para que la revista llegue a la mano de todos nuestros lectores.Es por ello que precisamos de su ayuda para que nos diga en qué Población no consi-gue la revista. No todos los voceadores la distribuyen y por ello colocamos ejemplaresen Tiendas de Cadena (Sanborns, Districomex, Wal-Mart, etc.). También estamos rea-lizando gestiones para que esté a la venta en diferentes tiendas; al cierre de esta edi-ción, habíamos alcanzado acuerdos para que estén a la venta nuestra querida revistaSaber Electrónica, la revista del Club Saber Electrónica (son libros de texto en formatode revista) y los Paquetes Educativos. Algunas de las tiendas donde puede conseguir-las son las siguientes:

En laspáginasdeMarketPlaceencontraráavisosdealgunasdeestas tiendasconsusdireccionesyteléfonosdecontacto.Este listado se irá incrementando díaa día y por ello lo invitamos a que visite nuestra web www.webelectronica.com.mxdonde encontrará un listado de voceadores, tiendas de cadena y negocios en los queestá a la venta nuestra querida revista.

AG Electrónica (DF, Monterrey, Guadalaja-ra y Ciudad Victoria)Centro Japonés (DF)Diagrama Mesones (DF)Electrónica Estudio (DF)EYM (DF)LaserTec (DF)

Proyecto Robot (San Luis Potosí)MakeStock (Tuxtla Gutiérrez, Chiapas)Saber Internacional (Ecatepec, México)Tiendas SanbornsTiendas DistricomexTiendas Comercial MexicanaTiendas Wal-Mart

Dónde Comprar los Productos Anunciados yComponentes Utilizados en esta Edición:

MEXICO:Para comprar productos y componentes puede dirigirse a las tiendas MASTER (consulte la que está más

cerca de su localidad en www.master.com.mx) o en LASERTEC, Aldaco 16-C Col. Centro, Deleg. Cuauté-

moc (www.lasertec.com.mx), o en las tiendas STEREN (www.steren.com.mx).

Para compra de libros, videos, kits, y por consultas debe dirigirse a nuestro Representante EXCLUSIVO en

México de Saber Electrónica: SABER INTERNACIONAL SA de CV, Av de los Maestros 4ta. Cerrada Nº. 2.-

Col. Sta. Agueda, Ecatepec, México. Tel: (0155) 5839 52 77 y 7277 WEB: www.webelectronica.com.mx e-mail: [email protected]

Para compra de productos anunciados en esta edición en la República Mexicana, diríjase a:MEXICO, D.F: Tienda Centro Japonés: Vizcaínas 18, Local Nº18. Col. Centro. Tel: (0155) 55 10 86 02.

Mail: [email protected] J Diagramas Electrónicos: República del Salvador Nº32.

Local 7. Col. Centro (0155) 5510 1668 [email protected] J Diagramas y Suministros Electrónicos:República del Salvador Nº24. Int.8. Col. Centro (0155) 5521 8429 [email protected] J ElectrónicaEstudio: República del Salvador Nº20. Desp. 504.- Col. Centro. Tel: (0155) 55127975. Email: wgb@elec-

tronicaestudio.com Sitio web: www.electronicaestudio.com J PUEBLA: Electrónica y Taller JAMS -

MATRIZ: 9 Norte No. 405 "A", Colonia Centro Puebla, Pue. C.P. 72000 - Tel./Fax 01 (222) 232-82-39, 298-

0443 y 409-3081- Nextel: 444-9127 ID: 62*147070*1 - E-mail: [email protected] - Skype:

[email protected] www.electronica-jams.com.mx. Sucursal SAMA: 11 Poniente No. 319, Colonia

Centro, Puebla, Pue. C.P. 72000 - Tel. 01 (222) 404-8113 - E-mail: [email protected]_jams.com.mx -

Skype: [email protected]. SUCURSAL SERVICE CENTER: Av. Reforma 2910 “B”, Col. Amor,

Puebla, Pue. C. P. 72140 - Tel. 01 (222) 230-1268 - E-mail: [email protected] - Sky-

pe: [email protected]

HIDALGO: Plaza Universidad: Carret. Pachuca Tulancingo Nº 1000, Local D-26.- Abundio Martinez.- Mi-

neral de la Reforma.- Tel: 0177 1719 8656.- [email protected] J Tecno Shop Plaza Be-lla: Av. Revolución Nº 1307, Local D-17, Col. Periodista, C.P. 42060, Pachuca, Tel. 0177171 / 87996 tec-

[email protected]

JALISCO: Copi-Tele: Madero Nº 64. Col. Centro.- Guadalajara.- Tel: (0133) 3613 3595. esquema1@ya-

hoo.com.mx J Dispositivos Electrónicos: Molina Nº 151.- Col. Centro.- Guadalajara.- Tel: 0133 3658

0181 [email protected] J Centro de Entrenamiento en Proyectos Electrónicos.- López Coti-

lla Nº 226-3 Altos (entre Corona y Maestranza).- Guadalajara.- Tel. 0133 3645 2781.- [email protected]

MEXICO (EDO.): Club SE Shop: Tlacopan. Mz.. 442 Lte. 51.- Cd. Azteca.- Ecatepec.- Tel: (0155) 5776 3451

[email protected] J MECABOTICS: Av. Juaréz Sur 405, esquina calle palmas

(frente a la sucursal Santander Sur), Col. San Lorenzo; Texcoco, Méx. Tel. 0159 5954 3128.

[email protected] J MICHOACAN: Robotk: Blvd, Garcia de León Nº 256. - Col. Nueva Cha-

pultepec.- Tel. 0144 3333 2333 Morelia.- [email protected]

NUEVO LEON: Thunder Electronic: Acapulco Nº. 420.- Col. La Fé.- San Nicolás de los Garza.- Monterrey.-

Tel 01 81 8364 8886 [email protected]

SAN LUIS POTOSÍ: Proyectorobot.com: Aquiles Serdán Nº 1003B.- San Luis Potosí.- Tel. 0144 4111

7140, 4812 6952 y 4214 0102.- [email protected]

OTROS PAISES VENEZUELA: Zona Electrónica 2007: Av. Francisco de Miranda, Centro Empresarial Don Bosco, Piso 3,

Of. 3D, Los Cortijos, Caracas, Venezuela. Tel: 04142464825. Mail: [email protected]

BOLIVIA: Alfa Electronics: Ecuador Nº 311, - Cochabamba, - Tel: 0591 4529 559.

COLOMBIA: Instituto Bushers: Centro Andino. Cra.9 Nº 20-13 Of.405 Cll. 36 Nº13-38.

COSTA RICA: Tel: (506) 250-86-42

CHILE: Celta: Tel: 01221-3356

ECUADOR: Tel: (593) 445-17-49

EL SALVADOR: Servitec: 3ª. Calle Oriente Nº203. Bº El Calvario. San Miguel (00503)2661-1109 y 2604

3131 [email protected]

GUATEMALA: Corporación R&CH :11 Av. 31-47. Zona 12. - 2º Nivel Loc. C. - C.P. 01012. Tel: 502 2476 7800

HONDURAS: EHIMA: Col. Centroamericana III Etapa Bloque D Casa 734. Fte. al Complejo Villa Tegucigalpa. E-

mail: [email protected]

Electrónica Educativa: San Pedro Sula. Tel: 556 3136 y 991 4398

PARAGUAY: Onda 2001:Tel: 621-698

PERU: Electrónica Total: Pizarro 223. Arequipa. Tel: (0051) 5421 1664 mail:[email protected]

PUERTO RICO: Alpha: Tel: (787) 764-89-09

REP. DOMINICANA: High Electronics: Av. Padre Castellano Nº118.Tel: (809) 684-88-44

URUGUAY: Centro de la Electrónica: 25 de Agosto 152/154, Sta. Lucía Tel: 033-45804

Para consultas e informaciones: www.webelectronica.com.mx

EL CLUB SE LO ESPERA EN EL DF BUSQUENOS EN:Tienda Centro Japonés: Vizcaínas 18, Local 18.- Col. Centro.- D.F. Tel: (0155)5510 8602 Mail: [email protected] SE Shop: Tlacopan. Mz. 442 Lte. 51.- Cd. Azteca.- Ecatepec.- Tel: (0155)5776 3451 - [email protected]

Ud. puede rea li zar con sul tas e ins cri bir se pa ra los di fe ren tes even tos or ga ni -za dos por el Club SE en su lo cal del DF, Mé xi co. Tam bién en con tra rá losPa que tes Edu ca ti vos pre pa ra dos pa ra los di fe ren tes se mi na rios, cur sos y

con gre sos. Si Ud. es so cio del Club Sa ber Elec tró ni ca, pe rió di ca men te re ci bi ráavi sos en su ca si lla de co rreo con ofer tas que po drá en con trar en la tien da Cen -tro Ja po nés que se en cuen tra en:

TiendaCentroJaponés -Vizcaínas18,Local 18,Col.Centro,DF.México,Tel.:(0155)55108602,e-mail:kitaura@prodigy.net.mx

13 Guia Compra SEM 282.qxd:Guia de Compras y Sec Lec 18/03/14 13:34 Página 77

marketplace 282.qxd:Market 18/03/14 13:46 Página 78

marketplace 282.qxd:Market 18/03/14 13:46 Página 79

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

Pregunta 1:Necesito ayudapara

cambiar la frecuenciademicrófonos

inalámbricos.Hastaahoramedicen

quedeberíadesarrollar undispositivo

queenciendayapaguelosmicrófonos

otendríaquemodificarel"trimpot"que

fijanlafrecuencia.Yonoséhacernin-

gunadelasdoscosas;por loqueles

escriboparasabersimepuedendecir

lospasosaseguirparacualquierade

lasdos soluciones.Por la atención

prestada,lesanticipolasgracias..AnalíaFernández

Respuesta: Laprimerasoluciónno

cambia la frecuenciasimplementeha-

bilitaonoalosmicrófonos.Paracam-

biar la frecuencia sedebeubicar el

circuito Tx ymodificar la tensióndel

varicapocambiar el cristal, segúnel

micrófonodequesetrate.Siessinteti-

zado,sedebecambiarelalgoritmode

divisiónde frecuencia.Si noestásen

tema, teserácomplicadocomprender

loqueacabodedecir;enesecasote

sugieroqueconsultesaunapersona

idónea.

Pregunta2: Larazónpor lacual

leenvíoestemensajeesparasolicitar-

ledelamaneramásatenta,simepo-

dríaindicarpasoapaso,deformaes-

crita y conejemplos, la formade

obtencióndelapotenciaPMPO,dela

misma formaquedescribe la obten-

ciónde lapotenciade salida y otros

parámetrosconcernientesaequipos

deaudiocomo lodescribeen lasec-

ciónde fallas enamplificadoresdel

CDdeuso ymanejodelmultímetro,

material didácticoentregadodurante

elseminarioenMonterreyelañopasa-

do, yquepor lapremuradurante su

conferencia, eradifícil de responder

de formamásdetalladaduranteel

evento.GustavoCuevasAlamazan.

Respuesta: PeakOutput) ypoten-

cia nominalWattsRMS (RealMusic

Sound).

LosPMPOindicanlapotenciamá-

ximaquesoportaunparlantesometido

aextensaspruebas,sinafirmarennin-

gúnmomentolacalidaddelsonido,es

decir, unosaltavocesde80WPMPO

ofrecenunsonidototalmentedistorsio-

nadoenestapotencia.Noexiste nin-

gunafórmulaparacalcularlapotencia

PMPO,por loquenodejade ser un

valor totalmentearbitrarioalgustodel

fabricanteconcreto.

También sediceque lapotencia

PMPOserefierealapotenciamáxima

que soporta unparlanteduranteun

instanteantesdequesuestructurase

dañe. Normalmente seutilizapara

promocionar unproductodiciendo

que soporta 3000watts ó 5000watts

cuando rara vez sobrepasa los50

wattsRMS.Ejemplo,unparlanteSONY

XS-8694tiene230WdepotenciaPM-

PO,ysinembargosuvalornominales

de60WRMS.Mientrasque lapoten-

cianominales laquedebe importarle

alconsumidor,yaqueeslasalidareal

(enel casode losparlantes, lo real

queuno soporta). Expresaun valor

calculadoen funciónde lacalidadde

fabricaciónydiseñodelosparlantesy

esel valor adoptadocomoestándar

enlaindustriadelsonido,alserelmás

próximoalarealidad.Estevalorrepre-

sentaunnivelmedio y constantede

potenciaquedaunamplificadoróso-

porta unparlante.Esun valor científi-

camentecomprobable y sebasaen

una fórmulamatemática. LosWatts

RMSocomocomúnmenteselesllama

"Watts reales" son totalmentemedi-

bles, todovaadependerde la forma

comoseanmedidosyhoyporhoy,ca-

dafabricantelosmidedemaneradis-

tintaporloquenosepuededefinirde

maneraabsoluta. Noexisteuna rela-

ciónestablecidaentrePMPOyRMS.

Cada fabricante fija susnormasen

PMPOymuchos también lohacenen

RMS.Las relacionesentredichaspo-

tenciasnoesclara.Sinembargoalgu-

nas fábricas (por ejemploPioneer(R))

imprimenen suscajas las2especifi-

caciones.

En términosprácticos,podemos

definir a lapotenciaPMPOcomo la

potenciadepicomáximo instántaneo

conunadistorsióndeterminadadesa-

lida y se tomacomoparámetroaun

valordetensiónPMPO,talqueelvalor

detensióndepicoesigualal17%de

latensiónPMPO.J

Esta es una sec ción en la que acla ra mos las du das de lec to res, re fe ren -tes a te mas pu bli ca dos en Sa ber Elec tró ni ca, brin dan do in for ma ciónadi cio nal que pue de ser útil pa ra to dos los aman tes de la elec tró ni ca.De los mensajes recibidos, ex trae mos los más re le van tes pa ra pre sen -tar los en es tas pá gi nas. Si Ud. de sea rea li zar al gu na con sul ta, co men tar nos al gu na in quie tud, opro mo cio nar su ac ti vi dad co mer cial al ser vi cio de los lec to res, etc, en -víe nos un e-mail a:

[email protected]@saberinternacional.com.mx

Tam bién pue de en viar nos co rres pon den cia a: Saber Internacional

Cerrada Moctezuma Nº 2 - Esq. Av. de los MaestrosCol. Santa Agueda, Ecatepec de Morelos

Estado de MéxicoTEL: (0155) 5839 7277

80 Sección del lector

�14�Secc�lector�283.qxd:Lector��18/03/14��14:47��Página�80

3ª de forros.qxd:sumario 223 21/11/13 18:12 Página 3ªFo1

4ª de forros.qxd:sumario 223 21/11/13 18:13 Página 4ªFo1

sem 283

Documents

Transcript of sem 283