LA REVISTA INTERNACIONAL DE ELECTRONICA Y ORDENADORES Nº 276 3,60 € Caja de Conmutación conEfectos para GuitarraCaja de Conmutación conEfectos para Guitarra

Comprobador de Puerto COM

Controlador de Puerto Serie para Windows

Temporizador Inteligente paraVentilador

Unidad de Conmutación complementaria para Modelismo R/C

Desplazamientode luces bicolorDesplazamientode luces bicolor

SISTEMA DEDESARROLLO

AVREE

SISTEMA DEDESARROLLO

AVREEque utiliza el AT90S2313que utiliza el AT90S2313

MONTAJE DE PROYECTOSRedacciónVIDELEC, S.L.

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ColombiaDisunidas, S.A.

Depósito legal: GU.3-1980ISSN 0211-397X31/Mayo/2.003

Reservados todos los derechos de edición.Se prohíbe la reproducción total o parcial del contenido de estenúmero, ya sea por medio electrónico o mecánico de fotocopia, grabación u otro sistema de reproducción, sin laautorización expresa del editor.Las opiniones expresadas a lo largo de los distintos artículos, asícomo el contenido de los mismos, son responsabilidad exclu-siva de los autores. Así mismo, del contenido de los mensajes publicitarios son responsables únicamente los anunciantes.Copyright=1996 Segment BV

Sistema de Desarrollo AVReeDespués de los artículos publicados sobre la Placa Micro Flashdel 89S8252 (nº 261) y el Sistema de Desarrollo PICee (nº 263),es el momento de dedicar parte de nuestra atención al micro-controlador AT 90S2313.Al igual que sucede con losdos diseños mencionadosanteriormente, hemosdescrito una potente y sen-cilla placa microcontro-ladora que, no solamentenos proporciona un exce-lente servicio para propósi-tos educativos, sino quetambién puede ser usadapor los aficionados yseguidores de los micro-controladores.

48

Temporizador Inteligente para VentiladorEste procesador con control automático para controladoresde ventiladores no sólo trabaja en paralelo con la luz delbaño sino que permite que el usuario pueda ajustar eltiempo de funcionamiento del ventilador, utilizando unúnico botón de control. Podemos leer el tiempo selec-cionado a través de un único “display” (visualizador digital).El ventilador también puede detenerse con anterioridad,usando el mismo botón.

6

Proyectos de construcción

6 Temporizador Inteligentepara Ventilador

22 Unidad de conmutación complementaria para modelismo R/C

26 Sustitución del SAA3049

38 Fuente de AlimentaciónConmutada de 17 V / 10 A

48 Sistema de DesarrolloAVRee

56 Desplazamiento de luces bicolor

60 Caja de Conmutación conEfectos para Guitarra

68 Comprobador de Puerto COM

Artículos informativos

34 Ventiladores para circuitos

44 Controlador de Puerto Seriepara Windows

Regulares

3 Sumario

14 Noticias

21 Ojeada al próximo número

47 Nuevos Libros

55 Libros

64 EPS

CONTENIDONº 276 ELEKTOR MAYO 2003

ARTÍCULOS INFORMATIVOS

Controlador de Puerto Serie para WindowsLos métodos descritos en el artículo ante-rior sobre este tema parecían un poco com-plejos para una gran cantidad de gente. Poresta razón hemos escrito nuestra propiaDLL, la cual puede emplearse para progra-mar sencillamente el puerto serie.

44

Caja de Conmutación con Efectos para GuitarraEsta caja de conmutación de efectos nos ayudará a que el esce-nario sea un lugar seguro y ordenado. Todas nuestras unidadesde efectos de sonido pueden estar colocadas fuera de las zonasmás calientes y funcionar sin interrupción, utilizando un simplepedal de conmutación.

60

INTERÉSGENERAL

6 Elektor

La mayoría de los ventiladores de baño seconectan y desconectan al unísono con la luzy, en algunas ocasiones, continúan funcio-nando durante un cierto tiempo después deapagar la luz. Como la necesidad de refrescarel aire del baño está estrechamente relacio-nada con la razón particular por la que lo visi-tamos, el autor de este artículo ha buscado dar

algo más de importancia al tiempo enel que el ventilador seguirá funcio-nando. La solución más agradablesería disponer de un ventilador cuyotiempo de funcionamiento pudieraelegirse libremente por el usuario.Naturalmente, también debería serposible que éste desconectase el

ventilador antes de salir del baño y,como prestación adicional, tambiénsería muy útil disponer de un visua-lizador donde se mostrase el tiempode funcionamiento del ventilador.

En principio, todo esto no parecedemasiado difícil de implementar.Sin embargo, cuando necesitamos

Temporizador Inteligente paraVentiladorUsando el procesador de baja potencia MSP 430Diseñdo por J. Volkering

Este procesador con control automático para controladores deventiladores, no sólo trabaja en paralelo con la luz del baño sino que,además, permite que el usuario ajuste el tiempo de funcionamiento delventilador mediante un único botón de control. Podemos leer el tiemposeleccionado a través de un sólo “display” (visualizador digital). El ventiladortambién puede detenerse con anterioridad, usando el mismo botón.

un contador descendente de un tiempo pre-seleccionado, controlar un visualizador y ges-tionar los elementos de conmutación, el usode un pequeño microcontrolador nos demues-tra fácilmente las ventajas que este disposi-tivo ofrece. Esto también hace posible mante-ner los controles de funcionamiento bastantemás sencillos. En este caso, se ha elegido unsistema con un único botón de control, el cualtrabaja de una manera muy cómoda en lapráctica. Así, sólo tendremos que pulsar elbotón una vez para encender el ventilador,presionar dicho botón repetidamente paraaumentar el tiempo de funcionamiento y man-tenerlo pulsado durante unos segundos paradesconectar el ventilador.

Un circuito de este tipo se hace lo máscompacto posible y se convierte en un mon-taje muy versátil si puede alimentarse direc-tamente de la tensión de red sin utilizar untransformador, tan sólo mediante un sencilloestabilizador de tensión, un rectificador yuna resistencia serie. Para evitar la necesi-dad de disipar demasiada potencia en laresistencia serie, el circuito no puede consu-mir demasiada corriente, lo que significa quetendremos que buscar un procesador de bajoconsumo. El modelo MSP 430, de la casaTexas Instruments, cumple con estos requi-sitos de economía energética y, además,tiene una serie de características adiciona-les que permiten que el número de compo-nentes necesarios para el correcto funciona-miento del circuito se mantenga lo más redu-cido posible.

La familia MSP 430

La familia MSP 430 de la casa TexasInstruments es una familia de micro-controladores RISC de 16 bits des-arrollada especialmente para aplica-ciones de bajo consumo. A lo largodel tiempo, la familia ha ido aumen-tando con distintas versiones quetienen una mezcla de funcionestales como conversores A/D, com-paradores, temporizadores, salidasPWM, relojes de vigilancia, controla-dores LCD, UARTs, puertos seriesíncronos y un multiplicador. Lamemoria interna puede estar cons-tituida por una combinación dememoria RAM, ROM, ROM progra-mable una sola vez (OTP), EEPROMy memoria Flash.

El MSP 430 tiene varios modos defuncionamiento de bajo consumo. Elconsumo de corriente disminuye amedida que pasamos más elemen-tos del microcontrolador a funcionaren modo bajo consumo. En el estadoactivo total, el consumo de corrientees de, aproximadamente, 250 μA,mientras que en el modo de menorconsumo de energía, la corriente estan sólo de 0,1 μA. Como considera-mos que 250 μA es ya una corrientebastante económica, hemos deci-dido no utilizar los modos de menorconsumo en el circuito temporizador

del ventilador. Los rangos de la ten-sión de alimentación varían desde1,2 hasta 5 V, dependiendo del tipode microcontrolador.

Todos los miembros de la familiaMSP 430 tienen un circuito oscila-dor ampliado sobre la placa, en elque tan sólo tenemos que elegir eloscilador interno, un cristal de vigi-lancia de 32 kHz o un cristal de lafrecuencia de reloj deseaba (con unmáximo de 8 MHz). La frecuenciadel oscilador interno u osciladorcontrolado digitalmente (DCO)puede ajustarse, lo que permiteque la frecuencia de la tensión dered, de 50 Hz, pueda usarse comoreferencia.

Para el temporizador del ventila-dor hemos elegido uno de los mode-los más baratos, el MSP 430F1 121.Este controlador tan sólo dispone de1 kbyte de memoria Flash, 128bytes de memoria RAM, un compa-rador, un temporizador de 16 bitscon salidas PWM y un temporizadorde vigilancia.

La mayoría de los terminales deseñales del MSP 430F1 121 puedenprogramarse como terminales digi-tales de E/S, al mismo tiempo quecada entrada puede generar, deforma independiente, una interrup-ción. Si los puertos de E/S estánconfigurados como salidas, la

INTERÉSGENERAL

8 Elektor

HD1105-O

LD1

1

CA CA

dp

10 a9 b7

c5

d4

e2

f

g

3 8

6

D12

1N4148

K1

500mA T

F1

C1

47n400V

K2

THY1

K

A

G

D9

1N4007

D10

D11D13

BYV10

D3

BYV10 3x

D5

D8

D6

D7

R8

10k

R7

10k

T1

BC327

R5

10k

R6

1k

D1

1N4007

R1

8k2

R2

10k

D2

3V0

C3

100n

C4

100n

R3

47k

R4

47k

C2

220μ16V

Tr1 12

34

R9

270k

R10

10k

C5

100n

C6

100n

S2

TIMER

1Hz

50Hz

SELECT

M1

M

FAN

TIC106D

TP1

TP2

1N40074x

020170 - 11

230V

MSP430F1121

IC1

P1.7

P1.6

P1.5

P1.4

P1.3

P1.2

P1.1

P1.0

XOUT

TEST

P2.5

P2.2

P2.0

P2.1

P2.3

P2.4

XIN

RST

20

19

18

17

16

15

14

13

10

11

12

4

2

6

5

1

3

8

7

9

X2

D4

D14

1N40072x

S1

RESET

*

vwr texto*

Figura 1. Esquema eléctrico del circuito temporizador, el cual está construido alrededor del microcontrolador MSP 430FI 121.

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PubP

ress

corriente de salida total puede ser, comomucho, de 48 mA. Otras funciones del MSP430F1 121, como el comparador y las salidasPWM, pueden programarse y conectarse alos terminales de salida.

El MSP 430F1 121 dispone de un carga-dor de arranque en la memoria ROM paraprogramar la memoria Flash, incluso si elmicrocontrolador ya está soldado sobre laplaca del circuito. La familia de microcon-troladores MSP 430 se programa a través deun puerto serie, el cual se denomina puertoJTAG y el programa también puede verifi-carse utilizando el mismo puerto. Estepuerto está compartido con el resto de ter-minales de E/S.

Podemos obtener información adicional yprogramas de ejemplo en la página web deTexas Instruments en:

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/msp430f1121.html

El esquema eléctricoLa Figura 1 nos muestra el esquema eléctricocompleto del temporizador para ventilador.Como podemos ver, este circuito no conllevademasiados componentes.

La tensión de alimentación se tomó direc-tamente desde la tensión de red, a través delconectador K1, el fusible F1 y del transforma-dor de choque para supresión de ruido (Tr1).TR1 está formado por un bobinado de doshilos, de modo que pueda presentar una altaimpedancia a los pulsos de ruido, que nor-malmente es asimétrico, mientras que el con-densador C1 se ha incluido especialmentepara proporcionar un cortocircuito a los pul-sos de ruido no deseados.

Después de la rectificación de mediaonda realizada por el diodo D1, la tensión dealimentación se estabiliza al nivel nominalde + 3 V utilizando una combinación deresistencias serie, R1 y R2, con el diodo D2.La resistencia serie para el diodo zéner hasido dividida intencionadamente en dosresistencias para mantener la caída de ten-sión en los extremos de cada resistor dentrode los límites y permitir que puedan usarseresistencias estándar de 0,5 W. La corrientemedia a través de este circuito serie es,aproximadamente, de 5 mA. La disipaciónde potencia media de las resistencias R1 yR2 es pues de 0,5 W, lo que se correspondecon el consumo de potencia del temporiza-dor en el estado de reposo.

El condensador C2 tiene un valor relati-vamente alto, ya que debe suavizar el rizadode la tensión de alimentación. Este rizadoviene provocado por la rectificación demedia onda. Además, también tiene queproporcionar energía para permitir que el

INTERÉSGENERAL

10 Elektor

020170-1

(C) ELEKTOR

C1

C2

C3

C4

C5

C6

D1D2

D3 D4

D5 D6 D7 D8 D9 D10

D11

D12

D13

D14

F1

H1 H2

H3H4

K1

K2

LD1

R1 R2

R3 R4

R5 R6 R7 R8

R9 R10 S1

S2

T1

THY1

TR1

020170-1

500mAT

TP1

TP2

IC1

020170-1

(C) ELEKTOR

Figura 2. Diagrama de pistas y serigrafía de componentes de la placa de circuitoimpreso del temporizador.

Figura 3. El montaje del MPS 430 requiere algo más que una destreza mediana enel proceso de soldadura.

430. El condensador C4 suprime cualquierruido de alta frecuencia presente en la entradade referencia de 50 Hz.

La carga (el motor del ventilador) seconecta y desconecta por medio de un tiristor(THY1) incorporado en el puente de diodosformado por D5–D8. En efecto, el tiristor cor-tocircuita los terminales más y menos delpuente rectificador de manera que unacorriente alterna pueda pasar a través delpuente.

Cuando el tiristor está conduciendo, unaparte de la onda senoidal rectificada total-mente está presente en los extremos delpuente, con un pico de tensión de, aproxi-madamente, 1,8 V. La tensión de alimenta-ción para el visualizador se toma de dichatensión. La ventaja de esta solución es que elvisualizador solamente consume energíacuando es necesario, lo cual evita colocaruna carga extra en la alimentación para elMSP 430. Aquí el diodo Schottky D3 impideque los terminales del microcontrolador cai-gan más de 250 mV por debajo de la tensiónde alimentación.

Los segmentos del visualizador puedenalimentarse colocando a nivel bajo las sali-das asociadas P1.0 – P1.7. La resistencia desalida del puerto del microcontrolador, quees de unos 100 Ω, limita la corriente a tra-vés de los segmentos del visualizador a,aproximadamente, 3 mA. Sin embargo, elvisualizador LED debe tener una caída detensión de al menos 1,5 V en los diodosLEDs, ya que de lo contrario tendría queañadirse la correspondiente resistenciaexterna de limitación de corriente. Esto noha sido necesario con el modelo que se pro-porciona en la lista de materiales. Para obte-ner la suficiente intensidad de luz se reco-mienda elegir un visualizador con una altaeficiencia óptica a bajas corrientes. Elmodelo seleccionado (HD 1105-O) propor-ciona 21.000 μcandelas a 10 mA.

En el paso por cero de la tensión de red,el tiristor pasará a estar desconectadocuando no tenga tensión entre ánodo ycátodo y tampoco tendrá tensión de puerta.Sin embargo, si la tensión de puertas semantiene a + 3 V, será activado de nuevoinmediatamente, tan pronto como la ten-sión a través del tiristor sea mayor que latensión de pico (Vtm) de 1,7 V. Esto evita lospicos de conmutación durante el estadoactivo. Un beneficio suplementario es queen este montaje no se necesita un pro-grama de temporización especial para sin-cronizar el control de la puerta con la señalde 50 Hz, excepto cuando se produce el pri-mer encendido.

Para prevenir los picos de tensión que sepueden inducir en la puerta del tiristor y que

punto decimal del visualizadorpueda iluminarse cada cinco segun-dos cuando el temporizador está enmodo reposo.

La señal de referencia de 50 Hzestá generada por los componentesR3, R4, D3, D4, D14 y C4. Aquí, denuevo, la resistencia serie ha sidodividida en dos resistencias para

limitar la caída de tensión en losextremos de cada resistencia. Se haañadido el diodo Schottky D3 paraevitar que la señal de referencia de50 Hz caiga más de 250 mV pordebajo del nivel de masa de la ten-sión de alimentación, de modo queeludamos el daño que podría gene-rarse en el microcontrolador MSP

INTERÉSGENERAL

11Elektor

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1 = 8k2R2,R5,R7,R8,R10 = 10kR3,R4 = 47kR6 = 1kR9 = 270k

Condensadores:C1 = 47 nF,400 V, Clase X2C2 = 220 μF,condensador

electrolítico de 16 V radial C3-C6 = 100nF

Semiconductores:D1,D4-D11,D14 = 1N4007D2 = Diodo zéner de 3 V y 500 mWD3,D13 = BYV10D12 = 1N4148T1 = BC327THY1 = TIC106DLD1 = HD1105-OIC1 = MSP 430FI 121 programado,

con código de pedido 020170-41

Varios:K1,K2 = Bloque de terminales de 2

vías para montaje en placa decircuito impreso, con separaciónentre terminales de 7,5 mm

F1 =Fusible de 500 mAT (de tiempode retardo), con alojamiento paramontaje en placa de circuitoimpreso

S1 = Pulsador de un contacto, Clase 2(solo para propósito de pruebas)

S2 = Pulsador de un contacto, Clase2, por ejemplo, Omron tipo A3DT4111, con condensador A3DT-500R(casa Farnell)

Tr1 = Transformador de,aproximadamente, 20 vueltas, doblehilo sobre núcleo de Philips TN14/9/5 (material: 3C85)

Caja por ejemplo, modelo Hammond1591B (roja)

Disco Programa del proyecto concódigo de pedido 020170-11 (odescarga gratuita)

PCB disponible a través de nuestroServicio al lector

Programando nuestro propiomicrocontroladorUna económica herramienta de desarrollo para probar el MSP 430 es la denomi-nada Herramienta de Emulación Flash (FET, del inglés Flash Emulation Tool). En lapráctica, esta herramienta también es adecuada para desarrollar aplicaciones com-pletas, tales como la del Temporizador para Ventilador descrito en este artículoLa herramienta FET (MSP-FET430x110; ver www.ti.com) se suministra con unaversión limitada al entorno de desarrollo para bancos de trabajo IAR, llamada“Kickstart”. Su limitación se refiere al tamaño de los programas escritos en len-guaje C que acepta su depurador/cargador. Esta limitación es de 2.000 líneas des-pués de la compilación. Esta cantidad de líneas realmente es necesaria, ya que elfichero cabecera, que también se suministra, ocupa casi 1.000 líneas por símismo, aunque nos proporciona las descripciones de todos los registros y posi-ciones de bits del procesador completo. Esto nos ahorra una cantidad de trabajonada despreciable cuando escribimos nuestros propios programas.La limitación para la depuración de código no se aplica si estamos trabajando conel ensamblador. Para todos aquellos que deseen escribir en ensamblador, la familiade procesadores MSP 430 será fácil de programar, ya que dispone de un proce-sador ortogonal. Esto significa que todas las instrucciones pueden utilizar todoslos tipos posibles de direccionamiento en todos los registros y en la memoriaRAM. Como el MAP 430 tiene una arquitectura RISC, sólo existen 27 instruccio-nes básicas diferentes, aunque hay siete opciones distintas de direccionamiento.La herramienta FET MSP 430F1 121 se conecta directamente al puerto de impre-soras de un PC y su coste aproximado es de 50 €.

pueden perturbar el funcionamiento del MSP430, el tiristor está controlado por medio deuna etapa amplificadora que utiliza el tran-sistor T1. Esto podría haber sido innecesariosi tan sólo se tuviese que alimentar lacorriente de puerta, ya que el MSP 430 dis-pone de suficiente corriente para controlar eltiristor directamente.

El circuito del MSP 430El visualizador se conecta al puerto P1.x, demodo que los segmentos se encenderáncuando las salidas asociadas estén a nivelbajo.

Se ha añadido un circuito de reset (for-mado por la resistencia R9, el condensador C5y el pulsador S1), de manera que el micro-controlador comience a funcionar en unestado ya definido en el momento de suencendido. El conmutador de reset está pen-sado solamente para usarlo durante las prue-bas. Una vez que el circuito ha sido montadoen su caja, el conmutador S1 ya no será acce-sible por el usuario.

El pulsador S2 se utiliza para activar ydetener el temporizador. Si un terminal deE/S del MSP 430 se programa comoentrada, la señal de entrada pasará a travésde un disparador “trigger Schmitt”, demanera que un flanco de entrada relativa-mente lento no suponga ningún problemapara el MSP 430. Los rebotes de contactos

en el pulsador pueden suprimirseutilizando un único condensadorconectado a la entrada, sin reque-rir generar un eliminador de rebo-tes por programa.

Cuando el ventilador no está fun-cionando, el temporizador internode 16 bits del MSP 430, el cual estácontrolado por el oscilador interno,se utiliza para indicar que el cir-cuito está en el estado de reposo,encendiendo el punto decimal delvisualizador cada cinco segundos,durante una duración de mediosegundo. Esto se consigue selec-cionando el puerto P2.0 a nivel altopara poder así aplicar una tensiónen el ánodo del visualizador, a tra-vés del diodo D12. El punto decimaldel visualizador pasa brevemente anivel bajo por medio de la señalP1.0. Cuando el ventilador estáactivo, el puerto P2.0 se mantiene anivel bajo para evitar la carga de latensión de + 3 V. La alimentaciónpara el visualizador se toma de losdiodos D9–D11.

Cuando se presiona el pulsadorS2, el MSP 430 conmuta de suestado de reposo a su estado de fun-cionamiento. El circuito del tempo-rizador se desconecta y el compara-dor interno se programa para com-

parar la señal de entrada de 50 Hzcon una señal de 0,25 Vcc (750 mV).La salida del comparador se lleva ala línea del puerto P2.5 (punto deprueba TP5). Cada 20 ms se disparauna interrupción en el comparadorque coincide con el paso por cero dela tensión de red.

La gestión interna completa deltemporizador se realiza a partir deesta interrupción de 50 Hz, mientrasque el procesador MSP está contro-lado por el oscilador interno (aproxi-madamente a 1 MHz). En primerlugar se enciende el visualizador y,en el siguiente paso por cero, eltiristor se dispara para pasar a con-ducción.

El programa del MSP 430Comenzaremos con la alentadoranoticia de que el circuito integradoMSP 430 preprogramado puedeadquirirse a través de nuestro Ser-vicio de Lectores. Para aquellos quedeseen hacer cosas por sí mismos,el programa y los ficheros concódigo fuente están disponibles enun disquete o pueden bajarse gra-tuitamente de nuestra página webde Elektor.

Ahora vamos a ver algunos deta-lles sobre el programa. El MSP 430dispone de cuatro contadores de pro-grama activos. El primero de ellos seejecuta en la rutina del servicio deinterrupción para el comparador de50 Hz y cuenta hasta 50, de maneraque puede generar una señal de 1 Hz(punto de prueba TP1). Esta señal de1 Hz sirve como pulso de reloj para elsegundo contador de programa, elcual cuenta hasta 300. Esto equivalea cinco minutos, que es la duraciónmínima por la que el temporizadorpuede activarse. A su vez, el pulsocontador de 5 minutos controla uncontador de programa cuyo valorcoincide con la indicación que semuestra en el visualizador. Si sepulsa repetidamente el pulsador S2,el valor mostrado se puede incre-mentar hasta un máximo de 9. Estoes equivalente a un tiempo de acti-vación de 45 minutos. No tiene sen-tido seguir presionando S2 de nuevouna vez que se ha alcanzado estevalor, ya que 9 es su valor máximo.

Si el temporizador tiene que des-conectarse con anterioridad, presio-naremos el pulsador S2 y lo manten-

INTERÉSGENERAL

12 Elektor

Figura 4. Cara de componentes de una placa totalmente montada.

de soldadura. Una manera barata de haceresto es utilizar esmalte para las uñas transpa-rente (sin brillo).

Una vez hecho esto, la placa puede mon-tarse en una caja. Teniendo en cuenta el pro-blema de la seguridad eléctrica, solamentese recomienda utilizar cajas de plástico. Elprototipo ha sido montado en una caja deplástico rojo transparente de la casa Ham-mond. Esta caja tiene la ventaja de que nonecesita abrir una pequeña ventana paraque aparezca el visualizador, ya que elnúmero mostrado se puede leer a través delplástico. Si realizamos una apertura en lacaja para que aparezca el visualizador, estecomponente debe ser cubierto por una piezade plástico transparente por motivos deseguridad. Con una caja transparente, elúnico orificio que necesitaremos hacer seráel necesario para la conexión de los cables ypara el montaje del pulsador S2. Nos asegu-raremos de utilizar para S2 el conmutadorque se muestra en la lista de componentes,al mismo tiempo que usaremos tornillos deplástico para sujetar la placa de circuitoimpreso a la caja.

Cuando comprobemos e instalemos elcircuito tendremos que recordar que estáconectado eléctricamente a la tensión dered. Siempre se desconectarán los termina-les de tensión de red del conector K1 antesde trabajar sobre la placa y, además, antesde comenzar a trabajar deberemos leer lapágina de información sobre seguridad quese publica de cuando en cuando en nues-tros ejemplares de Elektor. Si queremoshacer las cosas como marca la normativa,colocaremos una etiqueta identificativa enla parte inferior de la caja, mostrando elnúmero del proyecto y el valor del fusibleutilizado.

ConclusiónLa cantidad de potencia que este circuitopuede conmutar depende del puente de dio-dos (D5–D8) y del tiristor (THY1). Los mode-los mostrados en la lista de componentespueden trabajar con hasta 1 A. Si queremosconmutar corrientes mayores, tendremosque utilizar los correspondientes compo-nentes de potencia superior. Debemos indi-car que el tiristor debe ser un modelo que sedispare con una tensión de puerta mínimade 2 V y con una corriente de puerta demenos de 100 μA, ya que la corriente decontrol para el tiristor está proporcionadapor la tensión de + 3 V.

(020170-1)

dremos así durante más de tressegundos. Tan pronto como presio-namos el pulsador S2, un cuarto con-tador comienza a incrementarsecada segundo, siempre y cuando S2se mantenga presionado. Si S2 semantiene presionado durante másde tres segundos, este contadoralcanzará un valor de 3 y el tiristor sedesconectará.

El ventilador se enciende y seapaga dentro de la rutina de servi-cios de interrupción de 50 Hz, lacual se dispara en el paso por cerode la tensión de red. Por lo tanto, eltemporizador siempre conectará odesconectará el ventilador en unpaso por cero.

Cuando el temporizador está des-conectado o inactivo, el comparadory su interrupción asociada estaráninhabilitados, con lo que el contadorhardware interno estará de nuevoactivo para poder indicar el parpa-deo del punto decimal del visualiza-dor, de manera que se indique queel circuito está en su estado dereposo. El reloj de vigilancia estádireccionado de forma continuadurante ambos estados, el de reposoy el de activación, de modo que seevite la generación de un reiniciodel sistema.

Implementación prácticaEn la Figura 2 se muestra la dis-tribución de pistas y de compo-nentes de la placa de circuitoimpreso para el temporizador delventilador. Esta placa de circuitoimpreso está disponible en nuestroservicio al lector.

Tan sólo hay una dificultad en elmontaje de la placa de circuitoimpreso, se trata del montaje del cir-cuito integrado SMD MSP 430. Estapequeña joya se monta sobre la carade soldadura de la placa y sería unabuena idea hacer este trabajo al prin-cipio de todo.

En primer lugar pondremos unpoco de estaño sobre los puntos desoldadura de la placa (“pads”) y, acontinuación, los limpiaremos utili-zando un poco de malla para desol-dar. Seguidamente colocaremos elcircuito integrado sobre los puntosde soldadura que acabamos de lim-piar y sujetaremos los dos termina-les de las esquinas (en diagonal) uti-lizando un pequeño soldador de

punta fina. Una vez fijado el compo-nente correctamente, soldaremos elresto de los terminales. Deberemosaportar la cantidad correcta deestaño, de modo que evitemos cor-tocircuitos entre los terminales. Nosaseguraremos que no hemos creadopuentes de estaño no deseadosentre los distintos terminales y deque todos los terminales han sidosoldados de forma segura. El estañoque sobre se puede eliminar utili-zando una malla para desoldar. En laFigura 3 se muestra un circuitointegrado SMD montado.

Después de realizar este trabajopodemos girar de nuevo la placa ymontar el resto de los componentes“normales”. El mejor modo dehacerlo es de la manera tradicional,trabajando desde los componentesmás bajos hasta los más altos, ini-ciando nuestra tarea con los puen-tes hechos con hilos y, a continua-ción, montar el condensador C3para, al final, acabar montando loscomponentes relativamente gran-des de la placa que serían las tirasde terminales K1 y K2.

El transformador de choque Tr1para supresión de ruido puedebobinarse fácilmente en unpequeño núcleo toroidal de 14 mmde diámetro (Philips, modelo TN14/9/5 con material 3C85). Para ellotomaremos dos trozos de hilo deinstalación aislado, con un diáme-tro de aproximadamente 0,5 mm, ylo bobinaremos alrededor delnúcleo en unas 20 vueltas. Laspuntas de los hilos que pertenecenal principio del bobinado serán losterminales 1 y 3 en el esquemaeléctrico de la figura, mientras quelos otros dos extremos serán losterminales 2 y 4.

El visualizador debe montarsesobre un zócalo para que esté algomás elevado. Esto se puede hacerutilizando dos tiras de terminales“pinheader” de cuatro unidades.Deberemos poner atención en lapolaridad de los diodos, ya que unerror en los mismos podría tradu-cirse en un daño irremediablesobre el microcontrolador. En laFigura 4 se muestra la cara decomponentes de la placa montadacorrectamente.

Después de soldar todos los com-ponentes en su lugar se recomiendaaplicar una capa de sellado en la cara

INTERÉSGENERAL

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Airpax establece un nuevo estándaren el diseño de interface de potenciacon este lanzamientoAirpax, empresa representada enEspaña por Anatronic, S.A., anunciael lanzamiento de su última innova-ción, el Sistema de DistribuciónModular, que resuelve multitud deproblemas comunes con los que seencuentran los diseñadores de siste-mas de distribución de potencia, y enmuchos casos reduce el coste deldiseño del sistema.El nuevo sistema de distribuciónmodular utiliza capacidades ‘plug andplay’ para simplificar el diseño del sis-tema de bus, lo que hace posible unaflexibilidad sin precedentes. El diseño también simplifica el inter-face de línea / carga, ahorrando tiempoy dinero, eliminando la necesidad decerrar cuando se amplía el equipo.Además, este interface flexible permiteque los circuitos adyacentes quedenprotegidos, mientras que los conduc-tores paralelos de alarma simplifican elcableado de señal. Especificando elnúmero de circuitos protegidos, el sis-tema de distribución modular puedeser diseñado para cumplir los requeri-mientos de aplicación.

Las terminaciones de carga delmódulo se encuentran disponibles conacceso por la parte superior o la tra-sera, así como con terminales métri-cos o SAE. Todo ello con el objetivo deofrecer a los clientes los mejores dis-positivos de protección de circuito de

interface entre un bus de potencia yvarias cargas.

Para más información: Tel: 913660159Fax: 913655095E-Mail: info@anatronic.com Internet: http://www.anatronic.com

NU E V O S I S T E M A D E D I S T R I B U C I Ó N M O D U L A R

Anatronic, S.A. Nuevo sistema de distribución modular Airpax.

3M presenta sus cables Cat.6 UTP de350 MHz que, perteneciendo al catá-logo de cables de cobre de la compa-ñía, logra un magnífico rendimientocon los jacks K6, dotando de los mayo-res márgenes sobre Cat.6 / EIA / TIA568 y estándares Clase E ISO 11801 yEN 50173. Una estructura de separación en cruzintegral garantiza la estabilidad per-manente de las estructuras físicaspara lograr un mejor rendimiento alargo plazo y reducir el riesgo de roturaen puntos de anclaje del cable. La vaina verde tiene marcas de dis-tancia, lo que facilita el trabajo del ins-talador y ofrece una identificaciónclara de las longitudes de cable y

enlace. Una cinta de poliéster entre lavaina y los pares trenzados permite unpelado más sencillo.

Los cables Categoría 6 UTP, queposeen un rango de temperatura ope-rativa de -20 a +60 °C, no propagan lallama, tienen una baja emisión dehumos y son libres de halógenos (ver-sión LSOH). Otras características son: resistenciadel conductor de 98.6 Ω / Km, poten-cia dieléctrica de 1 kV / min., resisten-cia de aislamiento de 5000 MΩxKm eimpedancia de 100 ±15 Ω (1 a 100MHz) y 100 ±18 Ω (100 a 250 MHz).

Para más información: 3M España, S.A.Dpto. de TelecomunicaciónTel: 913216155Fax: 913216204

ADCON RF Technology, empresarepresentada en España por AspidComunicaciones, S.A., anuncia un

nuevo sistema de control de audiovisual, que consiste en una pantallafácil de color LCD equipada con un

módem de radio OEM B433LC. Estedispositivo portátil hace posible uncontrol inalámbrico de cualquier sis-

CA B L E S CAT E G O R Í A 6 100 Ω UTP VO L I T I O N

SI S T E M A D E C O N T R O L D E A U D I O V I S U A L C O N TA R J E TA S LC

Cables Cat. 6 100Ω UTP Volition.

tema que utilice puertos de comuni-cación RS232/422/485.El sistema ha sido diseñado funda-mentalmente para el control remoto deaplicaciones audiovisuales: salas deconferencias, equipos para presenta-ciones o cursos de formación, etc. Al utilizar una unidad de control remotoequipada con receptores B433LC, elprofesional puede controlar los siguien-tes dispositivos:• RS/232/485: proyectores de vídeo,selectores de vídeo…• Infrarrojos: VTR, DVD…• Relés: cortinas, pantallas eléctricas…• VCA: ajuste de nivel de ruido…A pesar de estar dirigido al mercadoaudiovisual, este potente sistematambién puede ser usado en todo tipode aplicaciones industriales, talescomo robótica, seguridad o teleco-municaciones.Además, las pequeñas dimensionesde tarjeta y su fiabilidad garantizanuna fácil integración para conseguiruna solución inalámbrica muy eficaz yeconómica.

Para más información: Aspid Comunicaciones, S.A.U.General Aranáz, 4928027 Madrid

Tel: 913717756Fax: 913201018E-mail: aspidcom@aspidcom.comwww.aspidcom.com

DIODE presenta el SocketSLIC de surepresentada MultiTech. Es una interfaz analógica a PCM com-pleta, aislada, programable y lista paraintegrar, que permite al usuario elegirla interfaz telefónica apropiada encada aplicación. Esta flexibilidad permite un desarro-llo inmediato del Slic/Slac en las apli-caciones de centralitas, módems / faxde lado central y aplicaciones de vozsobre IP. El SocketSLIC cuenta con un puertoanalógico para interfaces telefónicasestándar (FXO, FXS, DPO, DPT,E&M, PLR, ETO, TO), un puertodigital TDM y un puerto serie decontrol. Soporta CID, generación, ajuste detensión y frecuencia del ring, conver-sión 2/4 hilos, programación de losniveles de transmisión/recepción ycontrol de batería.

El módulo tiene marcado CE y cum-ple con las normativas y certifica-ciones europeas y americanasEMC, FCC y TBR21. Se presenta en

el mismo factor de forma que lospopulares SocketModem, su ali-mentación es a 5 V y tiene bajoconsumo.

Axiomtek, empresa representadapor DIODE España, S.A., anunciasus nuevos chasis rack 19”AX61121TM (1U) y AX61221TM (2U)con placa madre del tipo ATX de

última generación para P4, que ofre-cen soluciones a medida a sus clien-tes y partners para aplicaciones deservidor a un precio muy competitivoen el mercado de los PC Industriales.

Los racks de 1U y 2U se puedenadquirir con la opción 1 slim CD yfloppy de 3,5”, internamente pue-den ir equipados con 2 HDD de3,5”.

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IN T E R FA Z T E L E F Ó N I C A A N A L Ó G I C A A PCM C O M P L E TA

NU E V O C H A S I S P4 ATX

Sistema de control de audio visual con tarjetas LC ADCON RF.

Interfaz telefónica analógica a PCM completa Multi-Tech.

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Chauvin Arnoux, empresarepresentada por Euro Instru-ments, S.L., anuncia sus regis-tradores de datos monocanal Sin-gle Logger serie L, que son laherramienta más sencilla para elregistro de medidas ‘in situ’ y rea-lizar el análisis posterior con unordenador. Estos registradores monocanal secaracterizan por una medidaRMS para lograr una mejor cali-dad del registro (sea cual sea laforma de la señal medida), capa-cidad superior a 8000 registros,muestreo de hasta 4096 valorespor hora para una máxima infor-mación, salida RS 232 para trans-ferencia de datos y bajo consumo(más de un año de autonomía conuna pila de 9 V).

En la parte frontal se encuentran 2conectores USB y en el caso de laAX61221TM (2U) también el PS/2.El chasis AX61121TM (1U) puedeincorporar 1 tarjeta PCI y elAX61221TM (2U) puede incorporar3. Los chasis están disponibles confuentes ATX de 200W, 250W y 300Wcon PFC.

Para más información: DIODE España, S.A.Tel: 914 568 100Fax: 915 554 917www.diode.es

Los registradores serie L, quese presentan con software,cable PC, fijación Velcro y pila,son muy compactos y econó-micos, y se ofrecen sin confi-guración, ya que poseen ajustey optimización automática dela sensibilidad y de la cadenciade adquisición.La serie L está formada pordiferentes modelos que permi-ten la adquisición de lamedida de corriente AC (L100y L110), tensión AC (L205,L230 y L260), 4-20 mA (L320),tensión DC (L410 y L430), tem-peratura (L600, L605, L610,L620 y L630) o corriente ACRMS (CA601), encontrándoseel componente idóneo paracada aplicación.

Nuevo chasis P4 ATX Axiomtek.

Registradores de datos monocanal Chauvin Arnoux.

Flexibilidad y manejabilidad para cual-quier conductor

Chauvin Arnoux, empresa represen-tada por Euro Instruments, S.L., anun-

cia la gama AmpFLEX de senso-res flexibles de corriente, que estácompuesta por nueve modelosestándares aplicados a la medidade corrientes alternas de 0,5 A a10 kV en frecuencias industriales. Cada toroidal flexible (45, 80 o 120cm, según modelo) está conectado

a través de un cable blindadoa una pequeña carcasa(140 x 64 x 28 mm) quecontiene la electrónicade tratamiento y unapila de 9 V.La distancia entre bor-nes (19 mm) facilita elconexionado directo acualquier tipo de multí-

metro, controlador o registradordotado de una entrada de tensiónalterna (impedancia > 1 MΩ). Ade-más, el sistema de apertura / cierre deltoroidal, sencillo y rápido, permite sumanipulación incluso con guantes deseguridad. Los sensores AmpFLEX, que son muyligeros, ya que carecen de circuitomagnético, también destacan por laausencia de efecto de saturación,eleva precisión, débil desfase (paramedidas vatimétricas) y total seguri-dad eléctrica (CEI 1010 1000 V Car III).

Para más información: Euro instruments, S.L.Avda. Manzanares, 6628019 MadridTel: 914603813 Fax: 914604325

SE N S O R E S F L E X I B L E S D E C O R R I E N T E AM PFLEX

Sensores flexibles de corriente AmpFLEX Chauvin Arnoux.

RE G I S T R A D O R E S D E D AT O S M O N O C A N A L

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LAMBDA presenta Genesys, su nuevafuente de alimentación de conmuta-ción programable 1U – 1500 W, queposee la mayor densidad de potenciaofrecida por dispositivos 1U. Tambiéndisponible en 750 W, Genesys es la pri-mera de una serie de elevada densidadde fuentes de alimentación de montajeen rack AC/DC. Los rangos de salidason de hasta 600 V y 200 A. Además de ahorrar espacio, las fuen-tes de alimentación Genesys contie-nen características estándares queofrecen un nuevo nivel de rendi-miento y flexibilidad para aplicacio-nes de test y medición, industriales ycomunicaciones. Junto con la mayor densidad depotencia, Lambda ha logrado por pri-mera vez una entrada universal paraeste tamaño y potencia. El ampliorango de entrada no es dual, sino quees variable desde 85 - 265 VAC, mono-fase, 50/60 Hz. Las fuentes Genesystambién se caracterizan por unaCorrección de Factor de PotenciaActiva de 0.99 a toda carga, algo quetambién ocurre por primera vez paradispositivos de este tipo, garantizandouna operación segura en entornos ACdifíciles y cumpliendo los requeri-mientos EMC en Europa. El panel frontal ofrece un control fiablea través de codificadores seleccionablespara el ajuste (6 o 30 vueltas) y medido-res de corriente y voltaje LED de cuatrodígitos. Las características de OVP(Over Voltage Protection) ajustable,

UVL (Under Voltage Limit) y CurrentFoldback ofrecen mayor flexibilidadtodavía. Esta serie de valores puedenser visualizados en el display del panelfrontal. La protección foldback cierra lasalida de la fuente de alimentación si lacorriente de carga excede el nivel límiteestablecido. Esta protección es muy útilcuando la circuitería de carga es sensi-ble a condiciones de sobrecorriente.Otras características de seguridadincluyen Safe Start y Last SettingMemory. Con Safe Start, el usuariopuede seleccionar si el Genesysretorna a donde se encontraba antesde apagar o retorna a salida cero(segura), esperando instrucciones delusuario. Last Setting Memory retieneubicaciones de corriente y voltaje desalida, en modo remoto o local, OVP yUVL, Foldback, Baud Rate y Star upMode, sin batería. Los controles de

panel frontal también incluyen selec-ción On / Off de salida y local / remota.La nueva serie Lambda incluye interfacedigital RS232 / RS485 de 16 bit embe-bido. A través de este interface digital sepueden controlar hasta 31 fuentes de ali-mentación en cadena sobre la líneaRS485. La programación remota analó-gica es seleccionable de 0-5 V o 0-10 Vvía conmutadores DIP en el panel trasero. En sistemas de test, se pueden conec-tar en paralelo hasta cuatro fuentes dealimentación con un control de com-partimiento de corriente (dos en serie).El diseño es muy modular para ofrecercortos periodos de carga. La tecnolo-gía SMT ofrece elevada fiabilidad.

Para más información: Para más información: Invensys Power Systems, S.A.S.E-mail: espana.lambda@psd.invensys.com

Macroblock, Inc., empresa repre-sentada en España por Lober, S.A.,anuncia su nueva serie de drivers LEDde nueva generación para aplicacio-nes con display LED, que está com-puesta por tres miembros (MBI5026,MBI5027 y MBI5028). Los tres componentes poseen tecno-logía PrecisionDrive state-of-the-artpara mejorar las características desalida y la precisión. Un diseño deinterface dedicado, Share-I-O, facilita eluso de los nuevos drivers con foot-prints IC legacy. La serie de drivers LED PrecisionDrivedestaca por una precisión de ±3% enuna corriente desarrollada por puertosde salida en un IC driver, y una des-viación de ±6% en una corriente des-

FU E N T E D E A L I M E N TA C I Ó N P R O G R A M A B L E 1U

IC D R I V E R LED PR E C I S I O NDR I V E

Fuente de alimentación programable 1U Lambda.

IC driver LED PrecisionDrive Macroblock.

dos, donde se necesita elevada densi-dad de encapsulado y gran eficacia.Los inductores también ofrecen unaelevada eficacia térmica con unaconstrucción libre de carga. El encap-sulado SMT es compatible con todoslos procesos pick-and-place. Usando la tecnología patentada Self-Leaded Inductive Component (SLIC),los nuevos inductores ayudan a redu-

ofreciendo la menor resistencia decorriente directa de la industria.Compactos y rugerizados, los inducto-res maximizan la flexibilidad de diseño,con diez valores de inductancia y lamejor gestión de corriente con hasta 30A. Las aplicaciones incluyen sistemasde potencia para telecomunicaciones,sistemas de control industrial, y auto-moción y sistemas de vehículos pesa-

La nueva serie se caracteriza pormenor resistencia de corriente directa(DDR) de la industria, diseño compacto,elevado almacenamiento de energía ycompatibilidad pick-and-place.Pulse, empresa representada enEspaña por Master Coelectrónic,S.A., introduce la serie PB2020 deinductores drum-core para circuiteríade fuentes de alimentación DC-to-DC,

El control térmico de los circuitos elec-trónicos es cada día más importantedebido a la reducción del tamaño delos chips, la mayor densidad de mon-taje y las crecientes limitaciones deespacio.Loctite Electronics, empresa repre-sentada en España por Lober, S.A.,anuncia los adhesivos conductorestérmicos Loctite, que son productosde curado rápido que ofrecen exce-lente adhesión, elevada conductividadtérmica y alta resistencia eléctrica.Los adhesivos conductores térmicosLoctite satisfacen las necesidades delos clientes en cuanto a manipulación,resistencia adhesiva, facilidad dereparación y mecanismo de curado.Los productos poseen una excelentefuerza adhesiva a diversos sustratos,como acero, aluminio o epoxy. Estos adhesivos conductores, que hansido formulados para facilitar el controltérmico en aplicaciones que exigen unprocesamiento rápido, resuelven losproblemas que presentan las técnicasde montaje tradicionales, garantizan-do excelentes propiedades de disipa-ción del calor, aislamiento eléctrico,montaje rápido y unión fiable. Los pro-ductos pueden dosificarse mediantedistintas técnicas, incluida la dosifi-cación automática y la transferenciacon varilla (pin transfer). La fijación inicial mediante UV ocebado proporciona una resistenciasuficiente para manipular circuitosantes de la etapa del curado final.

Además, todos los adhesivos se auto-nivelan por sí mismos, mantienenuna línea de unión de espesor uni-forme, y pueden usarse a tempera-tura ambiente durante varias semanassin que se vea afectada su calidad. La larga experiencia y el saberhacer de Loctite y Lober en alindustria electrónica han dado lugar

a una extensa gama de adhesivosconductores térmicos formuladospara proporcionar una excelenteconductividad térmica y un montajesencillo.

Si desea más información de estos productos,póngase en contacto con el Departamento deAtención al Cliente de Lober, S.A. en el telé-fono 913589875 o en el fax 913589710

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AD H E S I V O S C O N D U C T O R E S T É R M I C O S LO C T I T E

IN D U C T O R E S DR U M-CO R E SMT PA R A F U E N T E S D E A L I M E N TA C I Ó N DC

Adhesivos conductores térmicos Loctite.

arrollada entre varios IC driver. Lainvariabilidad de corriente para elcambio de voltaje forward del LED esdel 1% por voltio, mientras que la inva-riabilidad de corriente para el cambiode tensión de alimentación se res-tringe al 1%. Todas estas precisiones

son válidas para un amplio rango decorriente, desde 5 a 60 mA.La serie PrecisionDrive ecualiza congran efectividad las corrientes de LEDpara componentes LED con voltaje for-ward variable. Por lo tanto, la luminosi-dad de cada LED puede ser ecualizada.

Los paneles con display de calidadrequieren divers LED PrecisionDrive,tanto los ubicados al aire libre enrecintos deportivos y anuncios comer-ciales, como los situados en interior enrótulos informativos.

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cir los costes de componentes sinsacrificar el rendimiento y la eficacia. Los valores de inductancia se encuen-tran en el rango entre 0.65 y 29.00microhenrios. La serie ofrece rangosDDC de 1.62 a 29.00 mΩ, provocandoratios mínimos de pérdida de potencia.Otras características son rango detemperatura operativa ampliado de -40 a -125 °C, garantizando la estabili-dad del producto con magnífico ren-dimiento en todo el rango, y un alma-cenamiento máximo de energía de500 microjulios con un rango de fre-cuencia de hasta 1 MHz.

Para más información: Master Coelectrónic, S.L.info@mastercoelectronic.comwww.mastercoelectronic.com Inductores para fuentes de alimentación DC Pulse.

La familia de diodos Schottky y lossupresores de voltaje Transil los pri-meros en beneficiarse del ahorro deespacioSTMicroelectronics ha creado unencapsulado ultra delgado para dispo-sitivos de control de potencia usadosen aplicaciones handheld, tales comoteléfonos móviles, PDA y ordenadoresportátiles. El nuevo encapsulado STmite tiene ungrosor máximo de 1,15 mm, mientrasque su footprint es la mitad que el deun encapsulado SMA y tiene la mismaresistencia térmica. Se utiliza un clippara la conexión al die, garantizandoque el dispositivo puede trabajar conpicos de corriente elevados. El encap-sulado ha sido registrado bajo elestándar JEDEC DO-216AA.Los primeros componentes en bene-ficiarse de este encapsulado son unagama de diodos Schottky y un supre-sor de voltaje transitorio de 200 W.Los diodos Schottky en STmite hansido realizados para ser usados encargadores de batería, convertidoresDC-DC y fuentes de alimentaciónauxiliares, mientras que los supresoresde voltaje en este encapsulado hansido diseñados para proteger IC sen-sibles de sobrevoltajes en un ampliorango de aplicaciones donde el espa-cio es esencial. La familia de diodos Schottky en STmite(STPSxxxM) usa una nueva tecnologíade barrera de metal para crear disposi-tivos con parámetros eléctricos (voltaje

reverso, voltaje forward o corrientenominal) optimizados para las diferen-tes aplicaciones. Además, aplicando losencapsulados STmite a los supresoresde voltaje transitorio de 200 W, ST hacreado la familia SM2T Transil. El encapsulado, que ha sido desarro-llado con terminales libres de carga, escompatible con perfiles de soldaduralibres de carga y equipos pick-and-

place, y permite que las juntas de sol-dadura sean inspeccionadas duranteel montaje.

Para más información:STMicroelectronics Iberia, S.A.Juan Esplandiú, 11, 7ºB28007 Madrid Tel: 914051615Fax: 914031134Web: www.st.com

EN C A P S U L A D O U LT R A D E L G A D O D E STMI C R O E L E C T R O N I C SPA R A P R O D U C T O S H A N D H E L D

Encapsulado ultra delgado de STMicroelectronics para productos.

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Optral, S.A., anuncia la familia VM6de equipos optoelectrónicos, que per-mite el enlace de una señal de vídeoestándar y, simultáneamente, un canalde datos RS485 (a 2 y 4 hilos) a travésde fibra óptica multimodo de 850 y1300 nm. Los equipos operan como transmisor ycomo receptor de señales de vídeo, ycomo transceiver (transmisión y reop-ción simultánea) en la señal de datos. El sistema básico consiste en dos equi-pos, uno en cada extremo, actuando unextremo como transmisor de vídeo ytransceiver de datos RS485, y el otroextremo como receptor de vídeo ytransceiver de datos RS485. La señal de vídeo se establece conformea las recomendaciones internacionalesUIR 567 y 568. La comunicación dedatos sigue una configuración full-duplex (4 hilos) o half-duplex (2 hilos),basándose en la norma EIA-RS485. Además, todos los modelos cumplencon las directivas europeas de com-patibilidad electromagnética y de altatensión (marcado CE).Debido a la utilización de fibra ópticacomo canal de transmisión, existe unacompleta inmunidad ante cualquiertipo de interferencia y permite inter-conexiones a larga distancia sin nece-sidad de repetidores.

La familia VM6, que dispone demodelos sobre 1 o 2 fibras ópticas,está especialmente indicada para apli-caciones de vigilancia (CCTV) y entor-nos industriales.

Para más información: OptralP.I. Mas RogerC/ Benjamín Franklin, s/n08397 Pineda de Mar ( Barcelona)Tel: 34 93 762 55 53 / Fax: 34 93 762 58 31

EQ U I P O S O P T O E L E C T R Ó N I C O S D E F I B R A M U LT I M O D OPA R A V I D E O Y D AT O S RS485

Equipos optoelectrónicos de fibra multimodo para vídeo y datos RS485.

Los 2.800 kms. de cable se fabricaránen la factoría de Pirelli en VilanovaPirelli Telecom Cables y SistemasEspaña ha sido seleccionada por Com-pania Nationala de Transport al Ener-giei Electrice, Transelectrica, la com-pañía nacional de energía de Ruma-nía, para el suministro de 2.800kilómetros del sistema de telecomuni-caciones OPGW (Cable Óptico Terres-tre) para la principal red de transmi-sión eléctrica de dicho país.El contrato es por un importe de 32millones de euros (incluyendo la ins-talación)y confirma la posición dePirelli como líder mundial en tecno-logía OPGW. Este tipo de cable cum-ple una doble función: por un lado,protege la red eléctrica de fallos y dedaños por relámpagos al igual que loharía un cable de tierra convencio-

nal; y al mismo tiempo, las fibrasópticas contenidas en el cable-a lasque la electricidad no les afecta- pro-porcionan un sistema de telecomu-nicaciones capal de transmitir voz,datos y vídeo a alta velocidad y congran calidad.Según Kevin Riddet, máximo res-ponsable de Pirelli Telecom en elmundo, “a pesar de la crisis sin pre-cedentes que está viviendo la indus-tria de las telecomunicaciones, Pire-lli ha conseguido este prestigiosocontrato, uno de los mayores delmundo en esta tipología, recono-ciendo su experiencia y fiabilidad eneste campo de actividad. Estamosmuy agradecidos porque un proyectode esta magnitud se lleve a cabo enun país en el que Pirelli tiene unaimportante presencia local”.

Según los términos del acuerdo, Pirelliproveerá a Transelectrica de 2.800kms. de cable OPGW, que contienenfibra NZD (Non-Zero Dispersion) fabri-cada por Pirelli, el cual se puede insta-lar en su red de transmisión 220/400kV.Todos los cables se fabricarán en laplanta de Pirelli Telecom en Vilanova ila Geltrú (Barcelona) y los servicios deingeniería -incluyendo instalación ysuministro de -accesorios- los llevará acabo la instaladora española Inabensa.El proyecto, financiado por el BancoEuropeo de Inversión, se espera quecomience con la instalación a media-dos de este año y se completará en unperiodo de 18 meses.

Para más información: GOODWILL COMUNICACIÓNwww.goodwill.es

PI R E L L I E IN A B E N S A C O N S I G U E N E L M AY O R C O N T R AT OD E S U M I N I S T R O D E C A B L E S OPGW E N RU M A N Í A

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PRÓXIMONÚMERO

X-net, mayorista especializado enredes locales y comunicaciones pre-senta los sistemas de red inalámbricosWIRELESS de Connection N&C conlos que se puede crear una red dehasta 253 usuarios sin un solo cable.

Se puede conectar un ordenador a lared en caliente, eligiendo entre estastres tipos de adaptador en función delas necesidades de conexión:

Adaptador WIRELESS PCMCIA W-LMS para ordenadores portátiles.

Adaptador WIRELESS PCI. No esuna tarjeta específicamente dise-

ñada para trabajar en entornos ina-lámbricos, sino para utilizar unaPCMCIA WIRELESS en un ordena-dor de sobremesa.

Adaptador WIRELESS W-LUS paraPuerto USB

Las redes inalámbrica WIRELESS deConnection N&C se pueden montarúnicamente con los adaptadores, peroen determinados lugares, donde latransmisión entre equipos es defi-ciente, por muros muy gruesos, sepuede aumentar la velocidad e inten-sidad de transmisión con un Punto deAcceso WIRELESS Connection N&Casegurando la calidad y la velocidadde transmisión.

El sistema WIRELESS Connection N&Ccumple con el estándar IEEE802.11b,además dispone de encriptación dedatos para protegerse de ataquesexternos.

Todos los productos Connection N&Ctienen garantía de por vida, y sondiseñados para optimizar las comuni-caciones dentro de la empresa.

Para más información: X-NETTel. 91 381 24 00www. x-net.es

X-NE T P R E S E N TA L O S S I S T E M A S D E R E D I N A L Á M B R I C O SWIRELESS D E CO N N E C T I O N N&C

AMPLIFICADOR DE POTENCIA A VÁLVULASEste conservador diseño de un amplificador de potencia a válvulas sigue el con-cepto clásico con cuatro válvulas EL34 en configuración Push-Pull. Gracias a la gene-rosa placa de circuito impreso, este amplificador es fácil de construir y de repetir.Sus excelentes especificaciones técnicas y calidad sonora garantizan un HiFi consus válvulas, usando la mejor tecnología disponible y a un precio muy razonable.

UNIDAD DE EFECTOS LUMINOSOS DE 8 CANALESAdemás de permitir el parpadeo de las ocho luces a distintas veloci-dades, este circuito contiene seis efectos luminosos almacenados enprograma dentro de un microcontrolador 87C750. Cada lámpara desalida está eléctricamente aislada del circuito controlador y es capazde conmutar hasta 500 W a 230 V.

TEMPORIZADOR DE SEMANA/MESAl contrario que la mayoría de los circuitos temporizadores, este proyecto fuediseñado específicamente para actuar como un preciso temporizador de largoperiodo. El proyecto está enfocado a los principiantes, y a pesar de su precisiónno utiliza microcontroladores u otros integrados especiales. El máximo periodode temporización que puede alcanzar son 194 días (6 meses).

¡Y MÁS PARA DISFRUTAR!Los títulos de los artículos y contenidos de la revista están sujetos a cambios.

TAMBIÉN…Interface USB-RS232, Micrófono subsónico, Pico PLC,Indicador de temperatura para PC.

INTERÉSGENERAL

22 Elektor

Los barcos de radio-control sonmucho más interesantes cuando,aparte de las funciones de controlestándar, se pueden controlar remo-tamente algunas otras funciones.Además, podemos pensar en otrasmuchas aplicaciones para las queesto puede resultarnos muy útil,queda en manos de la imaginaciónde cada uno. La implementación mássimple es con un par de microswit-ches activados por el servo.

Se puede construir una unidad deconmutación alternativa usando unmultivibrador monoestable (MMV) yun flip-flop. El MMV compara la señalmodulada en anchura de pulsoentrante con un ancho de pulso dereferencia (de alrededor de 1,5 ms).Cuando el pulso es mayor de 1,75 ms,el flip-flop se dispara y la salida pasaa ser activa. Éste no es el casocuando se resetea el MMV. Similar-mente, puede implementarse una

Unidad de conmutación complementariapara modelismo R/CProporciona dos conmutadores de 30 ADiseñado por A. Pistorius

Esta unidad de conmutación se ha diseñado para proporcionar dosfunciones extra en un vehículo de modelismo a través de un conmutadorde canal del transmisor. En uno de los canales se suministra una funciónde arranque lento para los motores eléctricos. La señal correcta decontrol y la alimentación se toman del receptor, en el propio vehículo.

INTERÉSGENERAL

23Elektor

segunda función cuando se detecten pulsosmenores de 1,25 ms.

Una combinación adecuada sería el74LS123 (doble MMV redisparable) y el74LS73 (doble flip-flop JK), el cual debería pro-porcionar dos funciones extra. También pode-mos usar componentes CMOS estándar. Elcircuito puede hacerse muy pequeño usandocomponentes de tipo SMD.

Existen en el mercado unidades de con-mutación basadas en este principio, porejemplo la ‘Duoswitch’ de Robbe, pero comopodrá suponer no son nada baratas. Por ello,aconsejamos la construcción de la mismausando, por ejemplo, un popular integrado deservo, el ZN409 (o ZN419), el cual se ha usadotambién en el ‘Controlador de velocidad paratrenes de modelismo’ publicado hace unosaños en esta revista. Desgraciadamente esteintegrado no es fácil de obtener, ya que estádescatalogado, por lo que tendremos quepensar en una forma diferente de solucionarel problema.

Como dispositivo alternativo que sirvapara una unidad de conmutación no nece-sitamos pensar mucho, un microcontroladorPIC, más concretamente un PIC16C712 deMicrochip, puede ser la solución. Normal-mente, en aplicaciones caseras solemos uti-lizar el PIC16F84, pero en este caso hemoselegido el 16C712 porque incluye salidasPWM. Ésta será la primera vez que emple-emos este integrado en un proyecto deElektor.

Después de esta introducción no nos sor-prenderá la siguiente descripción del cir-cuito: tenemos una entrada para la señalmodulada en anchura de pulso y dos sali-das, cada una de las cuales excita unaetapa con uno o dos FETs. Un generador dereloj RC completa el circuito. En esta apli-cación no es necesario usar un cristal decuarzo para obtener una frecuencia de relojmuy precisa. Al igual que en otras muchasaplicaciones basadas en circuitos conmicrocontroladores, la zona de soldadurapara los componentes, por desgracia, estámuy limitada.

Esquema del circuitoEl esquema del circuito de la unidad de con-mutación se puede ver en la Figura 1 y esextremadamente sencillo. Por supuesto que elelemento principal del circuito es IC1. Estecontrolador recibe la señal de servo del recep-tor a través de K1. Las salidas RB3 y RA0 exci-tan cada una a un par de FETs a través de unaresistencia. Los FETs están conectados alexterior a través de K2 y K3.

Los FETs usados aquí son capaces desoportar corrientes de conmutación de 20 A.

K1 1

R1

10k

100n

C1R2

8k2

C2

220p

R3

1k

R4

1k

020126-1

IRLR3103

T1

S

D

G

IRLR3103

T2

S

D

G

T3

S

D

G

T4

S

D

G

PIC16C84

OSC2

IC1

OSC1

MCLR

RA4

RA1

RA0

RA2

RA3

RB0

RB1

RB2

RB3

RB4

RB5

RB6

RB7

18

17

13

12

11

10

16

15

14

1

3

9

8

7

6

2

4

5

K2

K3

2x

2x

Figura 1. Esquema del circuito de la unidad de conmutación.

IC1

K1

K2

K3

R3

R4

T1

T4

020126-1

T

T

020126-1(C) ELEKTOR

020126-1(C) ELEKTOR

IC1

K1

K2

K3

R3

R4

T1

T4

020126-1

T

T

C1C2

R1R2T2

T3

020126-1

+-

Figura 2. El montaje de la PCB de este circuito es una cuestión de rutina.

bottom side top side

Esta corriente viene limitada por el encap-sulado, porque el dispositivo en sí es capazde conmutar corrientes de hasta 50 A. Paradisponer de un margen de seguridad, reco-mendamos que la corriente a conmutar semantenga ligeramente por debajo del límitede los 20 A.

Unos 15 A por FET puede ser un buenvalor. Debido a que utilizamos dos FETs porcanal, cada canal puede controlar unacorriente continua de 30 A, y esto es unacantidad importante. Cuando se requiereuna corriente de 15 A o incluso menos, sepuede eliminar uno de los FET de cadacanal.

La red RC, formada por Rs/C2, determina lafrecuencia de operación del controlador. Losvalores mostrados aquí nos dan una frecuen-cia de reloj de 400 KHz ± 10 %. La frecuenciaexacta no es muy importante, porque el soft-ware funciona adecuadamente cuando la des-viación de frecuencia es de un pequeño valorporcentual. R1 mantiene la entrada de resetdel controlador a nivel alto y C1 evita cual-quier interferencia producida por el controla-dor hasta que llega al receptor. El circuito sealimenta a través del conector K1, el cual seconecta al receptor.

La Figura 2 muestra la placa de circuitoimpreso de la unidad de conmutación. Paralos aficionados que tengan alguna experien-cia con componentes SMD, la construcciónserá una pequeña parte del pastel. ElPIC16C712 se puede conseguir programadodirectamente a través del Servicio de Lecto-res de Elektor.

El softwareEl esquema del circuito no es suficiente paraexplicar cómo funciona el mismo. ElPIC16C712 no puede funcionar sin un pro-grama. Esto también nos demuestra comode potente es un microcontrolador compa-rado con un integrado dedicado del tipoZN409 que mencionamos anteriormente. Sepueden ver algunas restricciones del ZN409con respecto al microcontrolador. Una de lasdesventajas del ZN409 es que no tiene laposibilidad de un arranque lento sin usarcomponentes extra. Con el uso de un micro-controlador ese tipo de funciones se puedeimplementar fácilmente. Este programa usauna de las salidas (K2) como salida de arran-que lento (y parada lenta). Esto significa queel encendido no enciende de forma abrupta,pero se incrementa de forma gradual usandouna señal PWM sobre un periodo de 1s. Elapagado también sucede de forma gradual.Este método de conmutación es particular-mente útil cuando se excita un motor poruna salida.

Con un interruptor normal elmotor arrancará de forma abrupta.Esto crea un gran estrés mecánicosobre la fijación del motor. Cuandoel motor dispone de engranajesreductores, el estrés es muchomayor y puede llegar a dañar elengranaje y/o las fijaciones.

El software ha sido configuradocomo un detector de anchura depulso, usando un contador que mideel periodo de un pulso en la entrada.El pulso esperado más largo tieneuna anchura de 2 ms. Si usamos 200ciclos de instrucción para esto,podemos determinar la anchura depulso para una resolución mayor.Además, esta equivalencia encajamuy bien en un solo byte, mante-niendo el programa simple. Esto secorresponde con un tiempo de ciclode 10 ms.

La frecuencia de reloj requeridapara ello es de 400 KHz. Esta fre-cuencia se obtiene con un conden-sador de 300 pF (en el prototipousamos un condensador con unatolerancia del 5 %) y una resisten-cia de 6,2 K. Por supuesto, tambiénes posible usar diferentes combina-ciones, siempre que el condensadorsea mayor de 20 pF y la resistenciaentre 3 y 100 K (según las recomen-daciones de Microchip). Cuandousamos una red RC para generar lafrecuencia de reloj (dividida por 4),se puede medir en el pin 15(OSC2/CLKOUT).

Para finalizarLa experimentación con microcon-troladores cambia completamenteel ciclo de desarrollo en el mode-lado electrónico. Sólo necesitamosmodificar el programa para cam-

biar el comportamiento del cir-cuito. Aquellos que tengan expe-riencia en la programación de PICen lenguaje ensamblador puedendescargar el código fuente de lapágina web de Elektor y modifi-carlo según su necesidad. Elcódigo fuente incluye suficientescomentarios para hacer más fácilsu comprensión.

Como pudimos ver en un recienteartículo sobre circuitos de mode-lismo, hay más de un camino queconduce a Roma. El circuito descritoaquí para el PIC 16C712 puede denuevo formar la base de varios cir-cuitos combinados (cuatro entradasen PORTA y ocho salidas en PORTB,con o sin memoria) e ilustra la senci-llez y eficiencia de los circuitos conmicrocontrolador.

(020126)

INTERÉSGENERAL

24 Elektor

LISTA DE COMPONENTES

Resistencias:R1 =10kR2 = 8k2R3,R4 = 1k

Condensadores: C1=100nFC2=220pF

Semiconductores:IC1 = PIC16C712-041/SO,

programado, código de pedido020126-41

T1-T4= IRLR3101 (p.j., Farnell #738-372)

Varios: Cable de ServoPCB, código de pedido 020126-1

(ver página Servicio de Lectores)Disco, ficheros en código fuente y

hex, código de pedido 020126-11 odescarga gratuita

AUDIO&VIDEO

26 Elektor

El número de integrados que se han desarro-llado para la decodificación infrarroja es sig-nificativamente menor que el número de inte-grados disponibles para la transmisión. Estoes porque existe un microprocesador en el dis-positivo receptor que se encarga de estamisión. Dependiendo de la aplicación, siem-pre es necesaria una cierta cantidad de lógicasuplementaria para integrar un circuito deco-dificador en un circuito, lo cual contribuye a

resolver los problemas de costo yespacio. Los modernos microcontro-ladores pueden manejar esto muybien, y tienen un coste de alrededorde 1 Euro en grandes cantidades.

El SAA3049, que ha sido durantemucho tiempo el integrado más popu-lar para la decodificación de señalesde control remoto RC5 y RECS80,también está basado en un microcon-

trolador, y sólo necesita un cristal de 4MHz y un receptor infrarrojo comoelemento externo. Sin embargo, amenudo son imprescindibles algunoscomponentes adicionales, tales comoflip-flop, para manejar cuestiones deconmutación necesarias para habili-tar el dispositivo controlado remota-mente para procesar los datos decodi-ficados. Al lado de esto, el SAA3049

Sustitución del SAA3049Un decodificador RC5 basado en un microcontrolador

Aunque parezca triste, el decodificador de control remoto SAA3049 yano está disponible. En principio no se ofrece ningún semiconductoralternativo, quizás porque actualmente la decodificación en los controlesremotos de la electrónica de consumo la realizan específicamente losmicrocontroladores. Nosotros podemos hacer lo mismo.

AUDIO&VIDEO

27Elektor

consumo y pines de bajo perfil’. Además, elprocesamiento rápido de instrucción secaracteriza por un oscilador RC en placa y unreset lógico. Esto ahorra pines y da al usuarioacceso hasta 18 líneas I/O.

El oscilador RC interno hace de reloj para laCPU aproximadamente a 6 MHz, por lo que unciclo dura 1 μs. Esto es bastante fiable paraleer códigos RC5. La tolerancia para la fre-cuencia del oscilador es la razón por la que lostiempos especificados para este circuito pue-den variar hasta un 20 %.

Las especificaciones del ‘87LPC764’ pro-porcionan un resumen de las característicasdel microcontrolador. En la página de Philipsse pueden descargar de Internet algunasespecificaciones adicionales y las hojas decaracterísticas:www.semiconductors.com/pip/P87LPC764.html .

Las hojas de características completas sepueden encontrar en: www.semiconductors.com/acrobat/datasheets/87LPC764_10.pdf.

El softwareEn el desarrollo software prestaremos especialatención al tema de la decodificación. Deacuerdo con la sentencia que dice: “todo esposible en software”, usaremos rutinas de pro-gramación para asegurar que los comandos,aún siendo de protocolos extraños, se reco-nozcan y filtren las interferencias. Por ejemplo,se realizan las siguientes comprobacionespara el código RC5:– Verificación de la longitud de pulso.– Muestreo de señal múltiple. – Los dos medios bits son diferentes.– Valores de comando menores de ‘64’.– Comprobación de dirección de mensaje y

dirección configurada.

En circunstancias normales, no es particu-larmente difícil leer un mensaje de un mando adistancia, sin embargo, si el microcontroladortiene como reloj un oscilador RC, la frecuenciadel oscilador puede variar dentro de un rangode ± 20%. Una fuente de errores es la variaciónque se produce en la longitud del pulso en elmódulo foto-receptor, tal y como se puede verusando el módulo TSOP12xx como un ejemplo.

El carácter de la Figura 1 muestra el posi-ble rango de variación de la longitud del pulsode salida como una función de la longitud de laseñal radiada, para una señal de prueba queestá activa, ‘ON’, e inactiva, ‘OFF’, duranteexactamente 600 μs. La variación de la tem-porización que puede producirse puede llegarhasta 100 μs, lo cual es bastante significativoy se debe tener en cuenta por software.

Esto no es suficiente para sincronizar laseñal de comienzo del mensaje y despuésmuestrear el nivel de señal a intervalos fijos

no se caracteriza exactamente por laabundancia de salidas.

Philips ha descatalogado elSAA3049. Esto hace muy difícil quelos usuarios que no tienen ningunaexperiencia en programación puedanusarlo en sus sistemas de controlremoto.

En el proceso de desarrollar unaalternativa al SAA3049 hemos reali-zado algunas mejoras como: – No necesita cristal de 4 MHz.– Los circuitos extra para manejar

interruptores son innecesarios.– El circuito de reset externo no es

necesario.– Posee más salidas.

Como transmisor podemos utilizarun mando a distancia de televisión,vídeo o equipo de música. Si no esta-mos seguros del formato que envía eltransmisor, recomendamos construirel analizador de Códigos IR descritoen el nº 259 de Elektor.

El microcontroladorLa sustitución del SAA3049 se basaen el microprocesador 87LPC764.Este circuito integrado es un miem-bro de la familia 8051 con unamemoria ROM de programa OTP de 2a 4 Kb. La denominación ‘LPC’ delmodelo significa ‘bajo coste, bajo

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0

020085 - 12

0

Ee - Irradiación (mW/m2)

T on,

Tof

f - L

ongi

tud

del p

ulso

de

salid

a (m

s)

Figura 1. Variación de la longitud del pulso de una señal de prueba medida en lasalida del módulo fotodetector.

Características– Decodifica señales RC5 y RECS80.– Dirección del receptor configurable.– Opciones de direccionamiento: la función de dirección si lo deseamos se puede

inhabilitar, permitiendo que el circuito responda a todas las direcciones.– Los comandos pueden salir en formato binario o decimal (reducido).– Función de análisis para protocolo de transmisión. – Seis salidas directas o conmutadas. – Las salidas conmutadas pueden operar en modo latcheado o momentáneo.– La salida serie permite conectar hasta 64 salidas.– Señal de habilitación de comando.– No es necesario circuito oscilador.– No es necesario circuito de reset.

El circuito receptor/decodificador presentado aquí trabaja con lossiguientes integrados transmisores:

Código RC5: SAA3006, SAA3010 (Philips)HT6230 (Holtek)PT2211 (Princeton)

Código RECS80: SAA3004, SAA3007, SAA3008 (Philips)M3004, M3005, M3006 (ST Microelectronics)

para el resto del mensaje. Con talesquema, los tiempos de muestreodeberían ser totalmente falsos cuandose alcanza la mitad del mensaje, sinose hace antes. Por esta razón, el soft-ware resincroniza los bits individua-les varias veces durante el mensajepara eludir los problemas producidospor las variaciones de tiempo.

El circuitoA primera vista el circuito de sustitu-ción del SAA3049 mostrado en laFigura 2 parece bastante extenso. Sinembargo, si observamos con másdetenimiento veremos que consta depoco más que un receptor de IR, unmicrocontrolador y unos convertidoresserie-paralelo que proporcionan hasta64 salidas de pulso o conmutadas.

Recepción infrarrojaLa radiación infrarroja, modulada

con una frecuencia de portadora de36 ó 38 KHz, se recibe en el módulofoto-detector IC3. Aquí se puedenusar varios tipos de IC, pero debemostener cuidado con el del módulo queusemos al colocarlo en la placa.

IC3 es un receptor miniatura quese puede usar en el rango de fre-cuencia de 30–50 KHz, dependiendodel tipo particular empleado. Eldiodo receptor y las etapas de ampli-ficador están integrados en un sim-ple integrado, por lo que la circuite-ría externa no será necesaria. Laseñal demodulada se puede procesardirectamente por un microcontrola-dor. Las características especiales deeste integrado son su fiabilidad deoperación, incluso en ambiente rui-doso y la supresión de pulsos desalida no deseados.

La señal codificada se entregadirectamente (de forma invertida) almicrocontrolador (IC1) para la deco-dificación. R10 y C4 forman una redde paso-bajo que aísla el integradoreceptor del ruido de la línea de ali-mentación. Estos componentes sonesenciales, ya que el integrado res-ponde a picos de ruido con una drás-tica reducción de sensibilidad.

AUDIO&VIDEO

28 Elektor

74HC595

IC4

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

0

1

3

2

4

5

6

7

+5V

TSOP1736

SFH505A

SFH506

SFH5110

TFMS5360

IS1U60

PIC12043S

TSOP1836

NJL61H380

IR Receiver

IC33

1

2

R3

82

0Ω

D1

R4

82

0Ω

D2

R5

82

0Ω

D3

R6

82

0Ω

D4

R7

82

0Ω

D5

R8

82

0Ω

D6

S1

1610 11 12 13 14 15

12345678

9

A B C D E F

JP1

R9

1k

7805

IC2

74HC595

IC5

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

8

9

11

10

12

13

14

15

74HC595

IC6

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

16

17

19

18

20

21

22

23

74HC595

IC7

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

24

25

27

26

28

29

30

31

74HC595

IC8

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

32

33

35

34

36

37

38

39

74HC595

IC9

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

40

41

43

42

44

45

46

47

74HC595

IC10

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

48

49

51

50

52

53

54

55

74HC595

IC11

SRG8

EN3

15141D 2D

11C1

10

12C2

13

1

2

3

4

5

6

7

9

3

R

56

57

59

58

60

61

62

63

R1

1k

R2

1k

87LPC764

IC1

P0.0

P0.1

P0.2

P0.3

P0.4

P0.5

P0.6

P0.7

P1.7

P1.6

P1.5

P1.4

P1.3

P1.2

P1.1

P1.0

P2.1

P2.0

15

20

19

18

17

16

14

1310

11

12

5

1

2

3

4

8

9

6

7

R10

10

0Ω

+5V

C5

100n

C3

100n

C2

100μ 16V

C4

100μ 16V

C1

100n

+5V

+5V+5V

CLK

LOAD

K4

>8V

+5V

CLK LOAD

IC11

16

8

C13

100n

+5V

IC10

16

8

C12

100n

IC4

16

8

C6

100n

IC5

16

8

C7

100n

IC6

16

8

C8

100n

IC7

16

8

C9

100n

IC8

16

8

C10

100n

IC9

16

8

C11

100n

020085 - 11

Figura 2. El receptor RC5 consta delmódulo IR, el microcontrolador y losinterruptores DIP. Los registros dedesplazamiento son opcionales.

embargo, esta función también puede utili-zarse para indicar visiblemente que se ha reci-bido un mensaje, por medio de un LED. Estepin está configurado como salida en drenadorabierto, por lo que puede ser necesario conec-tar una resistencia de pull-up, por ejemplo sila señal se va a visualizar en un osciloscopio.

ConfiguracionesEl modo de operación se puede programar através de un jumper o dos interruptores DIPconectados a los pines del puerto.

P2.0: Selección de código: En el caso del SAA3049, el circuito controla

con precisión cómo responde el integrado a losdos códigos (RC5 y RECS80). Si usamos el inte-grado del decodificador original, dispone de unpin dedicado para la selección de código, aúnasí, el diseño de sustitución debe recurrir a tru-cos de software, ya que no tiene ningún pin.

Aquí, el puerto P2.0, cuya función normales proporcionar datos en la salida serie dehardware, debe realizar una doble función.

Cuando se arranca el programa, este pin seconmuta a la configuración de entrada conuna resistencia interna de pull-up. El softwareentonces comprueba el nivel del pin. Si sepone el jumper, se sitúa a nivel bajo, seleccio-nando el modo RECS80. Si el jumper no estápresente, el nivel será alto, seleccionando elmodo RC5. Después de leer el nivel, el pin seconmuta a la configuración de salida, usandola opción push-pull para evitar que R9 afectea los niveles lógicos de los datos.

P1.7: Salida binaria/conmutada: Este pin también tiene una resistencia de

push-pull. Con un nivel alto, se habilita el modode salida conmutada, que hace que los pinesde salida respondan directamente a los coman-dos del 0 al 5 del mando a distancia infrarrojo.Esto nos da los siguientes resultados:

Comando 0: Pin P0.5 (A)Comando 1: Pin P0.6 (B)Comando 2: Pin P0.7 (C)Comando 3: Pin P1.0 (D)Comando 4: Pin P1.1 (E)Comando 5: Pin P1.4 (F)

Presionando un botón cambia el estadológico del pin asociado.

Si hay un nivel bajo en el pin P1.7, el valorbinario del comando está disponible en lassalidas A-F, igual que en las salidas delSAA3049.

P2.1: Salida Lacheada/momentánea: Este pin tiene una resistencia interna de

pull-up. Cuando el nivel aplicado es Alto (P2.1

Configuración de la direcciónLa dirección a la cual se supone

que el chip debe responder, y que seencuentra contenida en el mensaje, seconfigura usando los pines P0.0 a P0.4.Los cinco micro-interruptores DIP per-miten seleccionar hasta 32 direccionesdiferentes. Un micro-interruptorabierto corresponde con un ‘1’ lógico,ya que el microcontrolador tiene resis-tencias de pull-up. Si todos los micro-interruptores están cerrados, todos lospines están colocados a masa (direc-

ción 00000). Debido a que el códigoRECS80 sólo define direcciones, sólose evalúan para este código los nivelesde los pines P0.0 a P0.2.

Habilita comandoEl pin P1.2 se activa a nivel bajo

durante aproximadamente 65 mscuando se ha leído un mensajeválido. Esta señal puede disparar lacircuitería periférica, por ejemplo, siel dato del comando binario se eva-lúa por la lógica subsiguiente. Sin

AUDIO&VIDEO

29Elektor

FF0CLK

D Q

FF0CLK

D Q

FF1CLK

D Q

FF1CLK

D Q

FF2CLK

D Q

FF2CLK

D Q

FF3CLK

D Q

FF3CLK

D Q

Reloj del latch

desplazamiento

Datos de entrada serie

Reloj de

Datos de salida en paralelo

020085 - 13

Registros de desplazamiento Latch

Figura 3. El 74HC595 consta de dos bancos de ocho flip-flops en cascada.

Especificaciones del 87LPC764– Tensión de alimentación: 2.7–6.0 V– Ciclo de instrucción: 300–600 ns / 20 MHz– RAM: 128 bytes– ROM: 2 ó 4 kBytes (87LPC764)– 2 temporizadores– 2 comparadores analógicos con referencia 1,23 V– UART Full-duplex– Puerto de comunicaciones I2C– 2 interrupciones externas y 8 interrupciones de teclado– Watchdog con oscilador separado– Reset de encendido integrado– Reset por baja tensión de alimentación– Oscilador RC interno, con o sin circuito externo,

u oscilador a cristal con condensadores– Configuración de puerto programable, cuasi-bidireccional: – drenador abierto

– push-pull– sólo entrada

– Programable en serie– Modos de bajo consumo

abierto), las salidas operan en modo lacheado.De otra forma cambian de estado duranteaproximadamente un segundo después deque se presiona un botón y éste vuelve a suestado original (por defecto nivel alto). Estefuncionamiento es como el de un monoesta-ble. Si un botón se mantiene sin presionar, lasalida asociada permanece a nivel bajo, igualque si el botón permaneciese presionado.

Aplicaciones

Entre la multitud de aplicacionespotenciales, podemos elegir cuatroejemplos para examinarlos.

Un sistema de control remotosimple:

Aquí los pines de dirección P0.0-P0.4 se dejan abiertos, de maneraque la dirección de la unidad de con-trol remoto no importa. Cada vez quese presiona uno de los botones del 1al 6, la salida correspondiente cambiade estado. La señal CA del pin P1.2se activa cada vez que se recibe uncomando. Las salidas no puedenentregar más de 1 mA, pero puedenconsumir 20 mA a nivel bajo.

Dirección/analizador de comando:Para determinar qué dirección RC5

transmite un mando a distancia y larelación entre los comandos y losbotones, primero conectaremos elcódigo de entrada (P1.6) a masa. Deja-remos todas las entradas de direcciónabiertas. Los datos de dirección ycomando se abrirán en forma binaria.Cuando arranca un programa, se haráuna comprobación para ver si lasentradas de dirección están realmenteabiertas. Después de esto, no se pue-den comprobar nunca más porquesólo será posible leer los estados de loslatch de salida que se configurarán alvalor de la dirección de salida.

Los niveles de salida se puedencomprobar usando un osciloscopio,un comprobador de tensión o uncomprobador lógico. En el modo deanálisis todas las salidas funcionan enmodo lacheado, sin tener en cuentalas otras entradas de configuración.En el caso de que ninguna direcciónde entrada P0.0-P0.4 se conecte amasa en este modo de operación, sepodría producir un cortocircuito.Todos los pines relevantes con acti-vados a nivel bajo. La combinación dela dirección 4 (en binario 00100) y elcomando 7 (en binario 000111) nosdaría los siguientes niveles:

Puerta abierta:En esta aplicación, una salida con-

mutada se activa momentáneamentecuando se presiona un botón. Estorequiere que las salidas se operen enmodo monoestable redisparable.

AUDIO&VIDEO

30 Elektor

020085-1

(C) ELEKTOR

C1C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8 C9

C10C11C12C13

D1D2 D3 D4 D5D6

HOEK1

HO

EK

2

HOEK3

HO

EK

4

IC1

IC2

IC3

IC4 IC5 IC6 IC7

IC8IC9IC10IC11

JP1

K1

R1R2R3 R4 R5 R6 R7

R8

R9

R10

S1

020085-1+5V 0V

0 8 16 24

32404856630

>8V

A B C D E F

020085-1

(C) E

LEK

TOR

Figura 4. La placa del circuito no es muy complicada.

LISTA DE COMPONENTES

Resistencias:R1,R2,R9 = 1kR3-R8 = 820ΩR10 = 100Ω

Condensadores:C1,C3,C5 = 100nFC2,C4 = 100μF 16V radial

Semiconductores:D1-D6 = LED, rojo, baja corrienteIC1 = 87LPC764BN, programado, código

de pedido 020085-41IC2 = 7805IC3 = IR módulo receptor SFH5510,

PIC2604SM, TFM5360 o similarIC4-IC11 = 74HC595

Varios:JP1 = jumperS1 = interruptor DIP 8 víasPCB, código de pedido 020085-1Disco, código fuente y HEX, código de

pedido 020085-11 o descarga gratuita

P0.0 = 1

dirección

P0.1 = 1

P0.2 = 0

P0.3 = 1

P0.4 = 1

P0.5 = 0

comando

P0.6 = 0

P0.7 = 0

P1.0 = 1

P1.1 = 1

P1.4 = 1

AUDIO&VIDEO

31Elektor

Especificaciones de Código de Control Remoto

El código RC5:El estándar RC5, que se utiliza ampliamente en Europa para trans-misión de datos infrarrojo, fue desarrollado por Philips. Este códigopuede transferir 2.048 diferentes comandos, dividido en 32 gruposdireccionables de 64 comandos cada uno. En este sistema, cada dis-positivo tiene asignada su propia dirección, así, sólo el dispositivodeseado responde a un comando particular (por ejemplo, el volu-men de nuestro sistema de música no se verá afectado cuando ajus-temos el volumen de nuestro televisor). El código transmitidoconsta de palabras de 14 bits organizadas del siguiente modo:

– 2 bits de inicio para configurar el nivel del receptor del integradoAGC (control de ganancia automático).

– 1 bit de toggle para marcar el inicio de un nuevo comando. – 5 bits de dirección del sistema. – 6 bits de comando.

El valor del bit toggle cambia cada vez que se presiona un nuevobotón, así es posible distinguir entre presionar de nuevo el mismobotón y mantener un botón presionado. El bit de toggle es seguidopor cinco bits de dirección, el cual indica qué dispositivo deberíaresponder al comando. Por último, se transmite el comando real.Con el código RC5, los comandos están codificados en bifase, cons-tando cada bit de dos medios bits que tienen valores opuestos. Lacombinación Bajo/Alto marca un bit ‘1’, mientras que la combina-ción Alto/Bajo marca un bit de reset ‘0’. El periodo de cada bit es1,776 ms, siendo el periodo total de un mensaje de 24,889 ms. Elcódigo RC5 es usado por muchos fabricantes de equipos electróni-cos, incluyendo Loewe, Philips, Grundig y Marantz.

Especificaciones del código RC5

Códigos de dispositivos RC5Sistema dirección Binario Dispositivo0 00000 TV11 00001 TV22 00010 Vídeo-texto3 00011 Ampliación de TV1 y TV24 00100 Reproductor Láser5 00101 Vídeo reproductor 1 (VCR1)6 00110 Vídeo reproductor 2 (VCR2)7 00111 Reservado

8 01000 SAT19 01001 Ampliación de VCR1 y VCR210 01010 SAT211 01011 Reservado12 01100 Vídeo-CD13 01101 Reservado14 01110 Foto-CD15 01111 Reservado16 10000 Preamplificador de audio117 10001 Sintonizador18 10010 Grabador de casete analógico19 10011 Preamplificador de audio 220 10100 CD21 10101 Equipo de música o grabador22 10110 Receptor de audio satélite23 10111 Grabador DCC24 11000 Reservado25 11001 Reservado26 11010 CD grabable27–31 ..... Reservado

Comandos seleccionados Comando Significado0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 916 Volumen +17 Volumen –18 Brillo +19 Brillo –20 Saturación de color +21 Saturación de color –

El código RECS80:El código RECS80 utiliza modulación por distancia de pulso para la trans-misión de datos, la cual se caracteriza porque un pulso alto de una longi-tud definida está seguido por una pausa que tiene una longitud variable; laduración de la pausa denota el estado lógico del bit de transmisión. Hay1.280 secuencias de código definidas, divididas en 64 comandos paracada uno de los 20 subsistemas. Los subsistemas se definen para variostipos según los receptores, tales como aparatos de televisión, grabadoresde vídeo, etc. En combinación con un bit de toggle y un bit de inicio,estos campos tienen una longitud máxima de 12 bits.Por razones históricas, una palabra de datos de sólo 11 bits (contienetres bits de subdirección) transmite para subdirecciones 1 a 7, quecompletan la decodificación software. El bit de toggle se genera porun contador en el integrado transmisor y se incrementa cada vez quese presiona un botón, pero no si se mantiene presionado un botón. Se debe considerar que sólo se usan dos bits de toggle para latransmisión de datos en el modo Flash. Para los integrados quetransmiten luz infrarroja modulada, el primer bit de toggle tiene laforma de un bit de inicio con una longitud fija.

1 1 1 1 11 1 0

comando

010023 - 12

dirección (bit 4 … bit 0)

24.889ms

113.778ms

bit de inicio bit de toggle

0 0 0 0 0 0

1778us

"1""0"889us

P1.7 permanece abierto, por lo que el modoconmutado se habilita. El pin P2.1 pasa amasa para seleccionar la salida en modomomentáneo. Esto hace que la salida selec-cionada pase a activa durante aproximada-mente un segundo. Si se mantiene presionadoel botón del mando a distancia, el nivel desalida permanece activo durante un tiempomás largo. La salida pasa a nivel bajo cuandoestá activa, volviendo a nivel alto después deque pasa el tiempo (timeout).

64 canales de control remoto:Para alcanzar el mayor número posible de

salidas conmutadas con una mínima canti-dad de cableado, el microprocesador sedebe colocar con un hardware y softwareadecuados. Por eso, hemos elegido un con-versor serie-paralelo tipo 74HC595 que no esmuy caro.

Este circuito integrado, cuyo principiode operación se muestra en la Figura 3,consta de 16 flip-flops en cascada y dis-puestos en dos bancos. El dato se suminis-tra en serie a FF0 del primer banco. Laseñal de desplazamiento de reloj CLK trans-fiere los datos a las salidas de cada uno delos flip-flops y estos a las entradas de lossiguientes flip-flops de la cadena. Despuésde un cierto número de pulsos SCL, que sedeterminan por el usuario, el pin LATCHCLOCK (LCL) entrega los pulsos que origi-nalmente están en serie a paralelo en lassalidas del segundo banco de flip-flops.

El 74HC595 también tiene otras caracte-rísticas, tal y como describimos en esteartículo:

Reset:Un nivel bajo en el Reset resetea la lógica

interna (salida inhabilitada, todos los Flip-Flops se ponen a cero). Esta característica nose usa aquí, porque las salidas pueden inha-bilitarse a través del pin OUTPUT ENABLE.Después de resetear el microcontrolador,todos los registros se llenan con ceros.

Latch:Cada salida puede entregar una

corriente de 35 mA. Esto hace bas-tante fácil conmutar las cargasconectadas tales como LEDs o tran-sistores, los cuales pueden a su vezatacar relés de mayor potencia. Ellatch se habilita con un nivel bajo enel pin de OUTPUT ENABLE, y sussalidas retienen sus niveles de formaindefinida.

Reloj del Latch:Un flanco de subida en este pin

transfiere el dato desde el registro dedesplazamiento al latch. Esto sólopuede iniciarse después de haberaplicado 64 ciclos de reloj para alma-cenar los datos.

Sólo es necesario fijar unos cuan-tos integrados 74HC595 a la placa delcircuito. Por ejemplo, si tenemos 24salidas, sólo debemos instalar trescircuitos integrados.

El software: El software emitirá 64 pulsos de

reloj para cada nuevo comando, demanera que los datos se coloquenautomáticamente en el integradocorrespondiente. Todos los integra-dos están cableados en serie conseparación entre ellos.

La salida de reloj del microcontro-lador (P1.3) se configura como salidaen drenador abierto, lo cual significaque necesita una resistencia de pull-up. Las 64 salidas están disponiblescon cada modo latch o momentáneo,dependiendo del que seleccionemos.

Construcción de PCB En la Figura 4 se muestra la placade circuito impreso. El receptor ydecodificador están colocados a la

izquierda. Si todo lo que queremosconstruir es un simple sistema decontrol remoto, como el previa-mente descrito, podemos cortar eltrozo de placa situado a la derechadel circuito microcontrolador. Sinembargo, en este caso no podemoscolocar JP1, así que el circuito sólotrabajará con señales RC5. Las sali-das del microcontrolador P0.5-P1.4serán rutadas a los pines soldadoscolocados directamente bajo lacolumna de LEDs.

Los integrados del registro de des-plazamiento opcional están dispues-tos en un bucle que se mueve deizquierda a derecha y despuésvuelve, con las salidas 0-31 en elborde inferior de la placa y las salidas32-63 en el borde superior. Debido aque la placa de circuito impreso esde cara simple, son necesarios variospuentes de cable. Algunos de ellosirán debajo de los integrados, lo cuales otra buena razón para usar zócalosen los integrados.

En el esquema del circuito pode-mos ver que es posible usar dife-rentes tipos de receptor IR, notodos los pines son compatibles. Laplaca del circuito se ha diseñadode forma que se puedan fijar todosesos tipos, pero debemos colocarcon cuidado los pines de formaadecuada.

(020085-1)

AUDIO&VIDEO

32 Elektor

Especificaciones del código RECS80

Los códigos del protocolo RECS80 disponen de bits individualesque usan pausas de diferente duración siguiendo pulsos de luz quetienen una duración fija (140,8 μs). El tiempo entre pulsos de luzsucesiva, que determina el valor del bit, es 5,06 ms para un ‘0’ y7,60 ms para un ‘1’ (asumiendo que se usa un resonador de 455KHz en el transmisor). Aunque el periodo de tiempo requeridopara transmitir un paquete de datos varía dependiendo delcomando transmitido, el intervalo total hasta la transmisión de lasiguiente señal (incluyendo una pausa) se fija en 121 ms. La fre-cuencia de modulación es 38 KHz.

comando bit de stopbit de inicio dirección (bit 0 … bit 7)

60ms

8ms 4ms 4ms

"0" "1"

0.55ms

1ms 2ms

010023 - 26

INTERÉSGENERAL

34 Elektor

Cuando hagamos la selección de un motor deventilador para uso ordinario, usaremos lossiguientes métodos.

1. Determinaremos la cantidad de calorgenerado dentro del equipo.

2. Decidiremos la temperatura permisibleque se alcanza dentro del equipo.

3. Calcularemos el volumen de aire necesa-rio para la ecuación.

4. Estimaremos la impedancia del sistema enla unidad.

5. Seleccionaremos el ventilador teniendo encuenta la curva mostrada en el catálogodel fabricante u hojas de características.

En la Figura 1 se muestra el volumen deflujo de aire requerido para ventilar un equipo,la disipación de calor interno y la temperaturatotal permisible.

La ecuación de Transferencia decalor básica es:

H = Cp x W x T

Donde:H = Cantidad de calor transferido.Cp = Capacidad de calor especí-

fica del aire.T = Temperatura alcanzada den-

tro del habitáculo.W = Masa de aire.

Obviamente nosotros tenemos W =CFM x D, donde D = Densidad, CFM= pie cúbico/minuto.

Sustituyendo, obtenemos:

Considerando los factores de con-versión y la capacidad de calor espe-cífico y densidad del aire al nivel delmar, llegamos a la ecuación de disi-pación de calor:

CFM = 3160 x kilowatios / °F

Después, obtendremos las siguien-tes ecuaciones:

Donde:Q = flujo de aire requerido.P = disipación interna de calor.Tf = temperatura permitida en °F.Tc = temperatura permitida en °C.

T = T1 – T2.

La conversión de temperatura aflujo de aire se indica en la Tabla 1.

Ejemplos Ejemplo 1:

Si la disipación interna de calor esde 500 W y T es 20º F, tendremos lossiguientes resultados:

o

Ejemplo 2:Si la disipación interna de calor es

de 500 W y T es 10º C:

Ventiladores para circuitos¿Cómo seleccionarlos?Fuente: Sunon, Taiwan

Los requerimientos de disipación son críticos cuando queremos que unsistema funcione eficazmente en cualquier condición de disipación decalor. Una buena forma de evitar grandes gastos en reparaciones, debidoa las malas condiciones de funcionamiento de los equipos, es alargar lavida de los componentes del sistema evitándoles excesos de calor.

EQUIPO

WATIOSΔT1

020108 - 11

ΔT2

Figura 1. El calor generado en los equiposeléctricos se puede reducir mediante unacantidad de flujo de aire interno.

Q(CFM) = Cp x D x T

Q

Q(CFM) = Tf

= Tc

3.16 x P 1.76 x P

Q(M 3/Min.) = Tf

= Tc

0.09 x P 0.05 x P

Q = 20

= 79 CFM3.16 x 500 (watts)

INTERÉSGENERAL

35Elektor

o

La resistencia total del sistema / Curvacaracterística del sistema

Mientras el aire está en movi-miento, su flujo encuentra la resis-tencia de otros componentes queaparecen a lo largo de su recorrido.Esta impedancia restringe la liber-tad y el paso del aire. El resultado esun cambio de la presión estática( P) medida en pulgadas en el agua(pulgadas-H2O).

En lo que se refiere a especificarla disipación por slot en watios, elfabricante/diseñador del sistema nosólo debería tener una curva de flujode aire válida para determinar elmáximo flujo de aire, sino que tam-bién tendría que conocer la curvade resistencia del aire. Existe unapérdida de presión debida a la resis-tencia de los componentes que haydentro de la caja. Esta pérdida varíacon el flujo de aire y se conoce comoresistencia del sistema.

La fórmula de la curva caracterís-tica del sistema es:

P = KQn

Donde:K = constante característica del

sistema.Q = flujo de aire, CFM.N = factor de turbulencia, 1 ≤ n ≤ 2.(flujo laminar, n = 1; flujo turbulento, n = 2).

El punto de intersección de lacurva característica del sistema y lacurva de presión del aire de un dispo-sitivo en movimiento, como un venti-lador, se denomina Punto de Ope-ración del Sistema. Tal y como semuestra en la Figura 2, este puntodescribe el mejor movimiento de airepara nuestra aplicación. En estepunto, el cambio de flanco en la curvade presión de aire se minimiza mien-

tras que el cambio de flanco en lacurva característica del sistema esmenor. Observe que la eficienciaestática (veces que la presión estáticadel flujo de aire se divide por la poten-cia) también se puede optimizar.

Consideraciones de diseño

1. Mantendremos el camino delflujo del aire sin obstruir. La entradade aire y el enchufe deben estar libres.

2. Guiaremos el flujo de aire deforma vertical a través de nuestro sis-tema, asegurando que el flujo semueve más fácilmente y se incre-menta la eficacia de la disipación.

3. Si es necesario un filtro, deberí-amos considerar una resistencia adi-cional para el flujo de aire.

A continuación describiremos al-gunos ejemplos para seleccionar elmejor ventilador para su aplicación:

Ejemplo 1. La Figura 3 es una curva típica de

un ventilador DC de Sunon de tamaño60 x 60 x 25 mm. El ventilador, porejemplo, se podría aplicar al Punto Ao al Punto C, entregando 6 ó 20 CFMrespectivamente, si la resistencia delsistema impusiera una caída de pre-sión de 0,16 (Punto A) ó 0,04 (Punto C)pulgada-H2O en el flujo del aire. Si elsistema se puede modificar para apli-car al Punto B, el ventilador podríaentregar más de 12 CFM a una pre-sión de sólo 0,09 pulgada-H2O.

Tabla 1. Conversión de Temperatura y Flujo de aire

KWh 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

T °C T °F

50 90 18 35 53 70 88 105 123 141 158 176

45 81 20 39 59 78 98 117 137 156 176 195

40 72 22 44 66 88 110 132 154 176 195 220

35 63 25 50 75 100 125 151 176 201 226 251

30 54 29 59 88 117 146 176 205 234 264 293

25 45 35 75 105 141 176 211 246 281 316 351

20 36 44 88 132 176 220 264 308 351 396 439

15 27 59 117 176 234 293 351 410 469 527 586

10 18 88 176 264 351 439 527 615 704 791 879

5 9 176 351 527 704 879 1055 1230 1406 1582 1758

FLUJO DE AIRE (CFM)

Curva de Presión Estática/Volumen de aire

Punto de operación

Curva deImpedanciadel Sistema

PRES

IÓN

EST

ÁTI

CA

(mm

H2O

)

020108 - 12

Figura 2. La intersección de la curva devolumen de aire/curva de presión estática conla curva de impedancia del sistema se conocecomo Punto de Operación.

020108 - 13

Curva 10.20

0.15

0.10

0.05

0 5 10 15 20 25

Resistencia del Sistema elevada(Punto A)

Resistencia delSistema baja(Punto C)

Buen diseño del Sistema(Punto B)

FLUJO DE AIRE (CFM)

Pulgada-H2O FLUJO DE AIRE

PRES

IÓN

EST

ÁTI

CA

(mm

H2O

)

Figura 3. Curva de aireación de un ventiladorde 60 x 60 x 25 mm a media velocidad.

Q = 20

= 2.25 M3/Min0.09 x 500 (watts)

Q = 0

= 88 CFM1.76 x 500 (watts)

Ejemplo 2. Como se muestra en la Figura 4,

la Curva 2 describe un ventilador delmismo tamaño y configuración, peroa menor velocidad que la Curva 1. Siel sistema requiere sólo 15 CFM a0,05 pulgadas-H2O, la parábola decaída de presión/velocidad de flujoes a través del Punto B. Por lo tanto,un ventilador que proporciona unflujo de aire de 18 CFM a presiónestática cero, puede ser adecuadopara la ventilación. Por tanto, la dis-posición final es usar un ventiladorde baja velocidad.

La Figura 4 resume en un gráficoel cambio de un ventilador a otro.En algunos casos, por supuesto,incluso es posible mover un ventila-dor físicamente más pequeño con elmismo flujo de aire, si la resistenciadel sistema es suficientementereducida.

Ejemplo 3. La Figura 5 muestra las curvas

de ventiladores de continua DC de40 x 40 x 6 mm (Curva 3), 30 x 30 x 6mm (Curva 2) y 25 x 25 x 6 mm(Curva 1) funcionando a mediavelocidad.

Caso 1: Si el sistema adquiere unaresistencia de 0,025 pulgadas-H2O yrequiere un flujo de aire de 2 CFMpara enfriar, se recomienda usar unventilador de continua DC de 40 6mm (nos estamos refiriendo al puntode operación B).

Caso 2: Si se añaden más compo-nentes al sistema y/o hay una recon-figuración física más compacta, elresultado será un sistema de mayorresistencia. Ahora asumiremos quela resistencia del sistema se incre-menta a 0,038 pulgadas-H2O yrequiere 0,85 CFM para enfriar el sis-tema, por lo tanto hay dos ventilado-res, 40 x 6 mm y 30 x 6 mm, aptospara la selección (nos estamos refi-

riendo al punto de operación A). Otraopción excelente para un sistema deventilación con una elevada resisten-cia es el Sunon Micro DC Blower.

Funcionamiento paralelo y serie

El funcionamiento en paralelo sedefine usando dos o más ventiladorescolocados uno al lado del otro (verFigura 6). El volumen del flujo deaire producido por dos ventiladoresen paralelo será doble sólo en el caso(hipotético) de que disponga de unabuena entrada de aire libre. En lapráctica se logra un menor aumentodel flujo como resultado de la elevadaresistencia del sistema de la caja.Así, este tipo de aplicación sólo serecomienda para situaciones de sis-temas de baja resistencia, por ejem-plo, cuando los ventiladores puedenfuncionar cerca del aire libre.

El funcionamiento serie se definecuando usamos dos o más ventilado-res en serie (ver Figura 7). La capa-cidad de presión estática de dosventiladores en serie se puede doblarcon la condición de que el flujo deaire sea cero, pero no incrementa elflujo de aire en la situación de estaral aire libre. Un ventilador adicionalen serie incrementa el volumen deflujo en una caja con presión estáticamayor. Como consecuencia de ello,la operación de ventiladores en serieda mejores resultados en sistemascon una resistencia de flujo de airerelativamente mayor.

Nivel de ruido acústicoLa medida del sonido acústico pro-ducido por los ventiladores Sunon sehace dentro de una cámara arecoicacon un nivel de ruido de fondo menorde 15 dBA. El ventilador medido estámoviéndose libremente en aire librecon un micrófono colocado a una dis-tancia de un metro.

El Nivel de Presión Sonora (SPL),dependiente medioambientalmente, yel Nivel de Potencia Sonora (PWL) sedefinen como sigue:

SPL= 20 log10 P/Pref

y

PWL= 10 log10 W/Wref

INTERÉSGENERAL

36 Elektor

020108 - 14

Curva 1

Curva 2

0.20

0.15

0.10

0.05

0 5 10 15 20 25

(Punto A)

(Punto B)

Resistenciadel Sistema

FLUJO DE AIRE (CFM)

Pulgada-H2O FLUJO DE AIRE

PRES

IÓN

EST

ÁTI

CA

(mm

H2O

)

Figura 4. Curva de aireación de unventilador de 60 x 60 x 15 mm a bajay media velocidad.

020108 - 15

Curva 1

Curva 2

Curva 3

0.095

0.08

0.05

0.025

0.038

0 1 2 3 4 5

(Punto A)

(Punto B)

FLUJO DE AIRE (CFM)

Pulgada-H2O FLUJO DE AIRE

PRES

IÓN

EST

ÁTI

CA

(mm

H2O

)

Figura 5. Curva de aireación de ventiladoresde 40 x 40 x 6 mm, 30 x 30 x 6 mm y 25 x25 x 6 mm.

Figura 6. Aireación de ventiladoresmontados en paralelo y ventiladorsimple.-

FLUJO DE AIRE (CFM)

VENTILADOR SIMPLE

VENTILADOR DOBLE

PRES

IÓN

EST

ÁTI

CA

(mm

H2O

)

Variación de tensiónLa variación de tensión afecta al nivel de

ruido acústico. Cuando se aplica una tensiónmayor al ventilador, se genera más vibración yconsecuentemente más ruido, debido al incre-mento de las revoluciones por minuto (RPM).

Consideraciones de diseñoEl diseño de todos los componentes del

ventilador afecta al nivel de ruido acústico.Los niveles de ruido bajos se logran dimen-sionando el bobinado del núcleo de forma pre-cisa, mediante el diseño de las aletas y delcontenedor exterior y realizando un buenequilibrado.

(020108-1)

INTERÉSGENERAL

Donde:

P = Presión.Pref = Presión de referencia. W = Potencia acústica de la fuente.Wref = Potencia acústica de refe-

rencia.

Los datos de ruido se suelen regis-trar gráficamente sobre bandas defrecuencia en octavas.

Los datos siguientes ofrecen unaindicación del efecto de los cambiosde dBA:

3 dBA = poco relevante5 dBA = relevante10 dBA = doble relevante

Niveles de ruido (a nivel de per-cepción humana):

0 a 20 dBA muy bajo20 a 40 dBA bajo40 a 60 dBA moderado60 a 80 dBA ruidoso80 a 100 dBA muy ruidoso100 a 140 dBA ensordecedor

Las siguientes pautas proporcio-nan a los usuarios de ventiladores losmejores consejos para minimizar elruido en un ventilador.

Sistema de impedanciaEl aire entre las entradas y salidas

de una caja puede suponer del 60 al80 % de la impedancia total del sis-tema. Además, si aumenta el flujo deaire, aumenta el nivel de ruido. Sinembargo, si aumenta la impedanciatotal del sistema, se requiere unmayor flujo de aire para proporcionarla refrigeración necesaria. Por lotanto, se debe reducir la impedancia

del sistema al menor nivel posiblepara mantener el ruido del ventiladoral mínimo.

Perturbación del flujoLas obstrucciones del camino del

flujo de la turbulencia de aire gene-ran ruido. Así, las obstrucciones,especialmente en las zonas de conec-tores de entrada y salida, se debenevitar para reducir el nivel de ruido.

Velocidad y tamaño de ven-tilador

Debido a que los ventiladores dealta velocidad normalmente gene-ran más ruido que un ventilador debaja velocidad, no deberíamos usar-los, siempre que fuese posible. Muya menudo, un ventilador mayor ymás lento es más tranquilo que unpequeño y más rápido ventilador,mientras mantenga el mismo flujode aire.

Subida de temperatura El flujo de aire es inversamente

proporcional al incremento de tem-peratura dentro del sistema. Unpequeño cambio en la temperaturaconduce a un significativo cambio enel flujo del aire requerido. Por consi-guiente, hay un pequeño compro-miso en el límite impuesto para elincremento de temperatura, unacantidad de flujo de aire muchomenor. Como resultado de esto elruido del ventilador se reducirá nota-blemente.

VibraciónEn algunos casos, un aislante

blando y flexible como un ojal puedeayudar a evitar la transmisión de lavibración.

Figura 7. Aireación de ventiladores montadosen serie y ventilador simple.

020108 - 17 FLUJO DE AIRE (CFM)

VENTILADOR SIMPLE

VENTILADOR DOBLE

PRES

IÓN

EST

ÁTI

CA

(mm

H2O

)

Figura 8. Medida de SPL.

020108 - 18

FLUJO DE AIRE

VENTILADOR1m

MICRÓFONO

AUDIO&VIDEO

38 Elektor

Fuente de Alimentación Conmutada de 17 V/10 APara altavoz de bajos (subwoofer) multimedia activoDiseñado por T. Giesberts

Esta fuente de alimentación estabilizada y compacta está diseñadaespecíficamente para obtener las mejores prestaciones del altavoz debajos, descrito recientemente en uno de nuestros artículos, y que formaparte de nuestro Sistema Activo de Altavoces. Proporciona una tensiónde alimentación ideal de, exactamente, 17 V, es capaz de suministrar hasta10 A y tiene una eficiencia excelente.

porciona dos desventajas claras. La primerade ellas es que la caída de tensión se traduceen una baja eficiencia de la fuente de ali-mentación. En segundo lugar, todas las pér-didas de energía se transforman en la rege-neración de calor, lo que equivale a decir queel regulador debe disipar una gran potenciay, en consecuencia se requiere utilizar unradiador de un tamaño considerable. Por todoello ésta no es la solución ideal.

Si necesitamos un diseño con una eficien-cia razonable y que proporcione unas corrien-tes suficientemente grandes (como en estecaso), sólo nos queda una opción realista: unafuente de alimentación conmutada. Despuésde tener en consideración las opciones másvariadas, nos hemos decidido por utilizar unviejo componente: el LT 1074, de la casaLinear Technology.

Regulador de disminuciónEl LT 1074 es un regulador conmutado dedisminución, que puede proporcionar unacorriente estable de 5 A y que, además,requiere muy pocos componentes externos.

Las ventajas del circuito integrado LT1074 son su fiabilidad y su tiempo de res-puesta, así como su protección interna con-tra cortocircuitos y sobrecargas. El hecho de

En el artículo del Altavoz de BajosActivo hemos mencionado que haydos opciones para la fuente de ali-mentación: la combinación tradicio-nal de un transformador, un puenterectificador y un condensador de fil-trado, o la opción de una fuente dealimentación estabilizada de 17 V.Prometimos publicar un diseño paraeste montaje en un futuro próximo yaquí está el resultado.

La primera pregunta quemuchos lectores se hace es: ¿porqué usamos una fuente de alimen-tación estabilizada en este mon-taje?, algo que, normalmente, no sehace para los amplificadores depotencia. La principal razón es queel circuito integrado amplificadorde potencia TDA 7374B solamentepuede funcionar con una tensión dealimentación relativamente baja.Las mejores prestaciones y lamáxima potencia de salida de esteamplificador de potencia integradose obtienen con una tensión de ali-mentación de 17 V. Ésta es una ten-sión de alimentación pococorriente, por lo que debería seralgo difícil de conseguir utilizando

componentes estándares. La opciónmás próxima consiste en usar untransformador de 12 V pero, con elproceso de rectificación, la tensiónque cae en los extremos de los dio-dos reduce la tensión máxima entorno a los 15 ó 15,5 V. Cuandocomparamos esta tensión con unatensión de alimentación de 17 V, elresultado es que la máxima poten-cia de salida se reduce considera-blemente, lo que es una pena. Por lotanto, podemos decir que tan sólonos queda una solución cuandointentamos conseguir una potenciade salida máxima con el circuitointegrado TDA 7374B, es decir, unafuente de alimentación estabilizadaque proporcione una tensión exactade 17 V.

El siguiente aspecto a considerares cómo puede implementarse unatensión de alimentación estabilizadade este tipo. Un diseño lineal “clá-sico” requiere el uso de un reguladorrobusto que, en general, tiene unacaída de tensión en sus extremosinevitable, y, con una corrientemáxima de 6 A dicha caída debetenerse en cuenta. Este sistema pro-

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LT1074CT

IC1VIN

GND

VSW

FBVC

32 1

5 4

R1

2k2

C10

100n

R2

2k21

D5

MBR745

L2

100μH5A R3

14k7

LT1074CT

IC2VIN

GND

VSW

FBVC

32 1

5 4

R4

2k2

C13

100n

R5

2k21

D6

MBR745

L3

100μH5A R6

14k3

1k

P1

C12

100n

C11

220μ63V

C9

220μ63V

C15

100n

C8

100n

C7

1000μ63V

C6C5

100n

L1

100μH5A2A T

F1

2x

C3

C1 C2

C4

C14

100n

K1

C16

220μ63V

C17

220μ63V

C18

220μ63V

C19

100n

R70Ω1

R8

6k8

D7

POWER

K2

020054 - 3 - 11

D1

D4D3

D2

D1...D4 = 4x MBR745C1...C4 = 4x 47n

18...30V

80VA

17V10A

DC

Figura 1. El “corazón latiente” de la fuente de alimentación es este par de circuitos integrados LT 1074.

que sea un regulador de disminución tienela ventaja de que puede utilizarse un trans-formador de tensión de red con una tensiónde secundario comprendida entre 18 y 30 V,para poder conseguir una tensión de salidade 17 V.

Un problema de este circuito integradoes que el LT 1074 sólo puede suministraruna corriente de 5 A, mientras que nosotrosnecesitamos, al menos, una corriente de 6A a plena potencia. Hemos solucionadoeste problema de un modo inteligente,conectando dos circuitos integrados LT1074, virtualmente iguales, en paralelo. Elmontaje resultante se explica en elsiguiente apartado.

Un par muy potenteUn vistazo rápido al circuito de la Figura 1nos muestra sin lugar a dudas que disponede dos circuitos integrados LT 1074, y quehay bastantes menos componentes externosde los que se podría esperar. De los dos cir-cuitos integrados, IC1 funciona como unregulador maestro, mientras que IC2 sóloentra en acción cuando la corriente de salidasupera los 5 A.

Ahora nos fijaremos en los componentesestándar que rodean los circuitos integrados,limitándonos inicialmente a los que rodean al“regulador maestro” (IC1), ya que se trata delutilizado en una configuración estándar.

La tensión del transformador, presente enel conector K1, se rectifica en primer lugar uti-lizando un puente de diodos rectificadoresdiscreto (D1–D4). Los condensadores C1–C4han sido añadidos para suprimir los pulsostransitorios del rectificador y cualquier otroruido presente. A continuación, la tensión deentrada queda desacoplada por la bobina L1y el paralelo de los condensadores C5, C8 yC9, los cuales también evitan los pulsos deconmutación procedentes del LT 1074, encon-trando el camino de retorno hacia el transfor-mador de red.

La tensión de salida viene determinada porla red de resistencias R2/R3, donde la tensióndel terminal 1 se compara con la tensión dereferencia interna de 2,21 V. Como hemos uti-lizado un valor de 2,21 K para la resistenciaR2 (no tiene por que coincidir), no necesita-mos una calculadora para determinar que latensión de salida teórica es de 16,91 V en estecaso. La resistencia R3 se ha conectado deforma intencionada en un punto después dela bobina L2. Antes de la bobina L2 tenemosuna señal modulada con un ancho de pulso,la cual tiene un valor medio que se corres-ponde con la tensión de salida, pero quepodría llevar a la circuitería de referencia auna confusión total.

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020054-3(C) Elektor

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8 C9

C10

C11 C12

C13

C14 C15

C16

C17C18C19

D1 D2

D3 D4

D5 D6

D7

F1

H1

H2 H3

H4

IC1 IC2

K1

K2

L1

L2L3

P1

R1R2R3

R4

R5 R6

R7

R8

0

2A/T

+

~

~

020054-3

020054-3(C) Elektor

Figura 2. Para una fuente de alimentación que suministra un pico de corriente de10 A, la placa de circuito impreso es sorprendentemente pequeña.

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1,R4 = 2k2R2,R5 = 2k21R3 = 14k7R6 = 14k3R7 = 0Ω1 5WR8 = 6k8P1 = 1k,potenciómetro “preset”

Condensadores:L1,L2,L3 = L3=100 μH por ejemplo,

SFT 12-50 (TDK)

Condensadores:C1-C4 = 47nFC5,C8,C10,C12-C15,C19 = 100 nF,

MKT (de película metalizada)C6,C7 = 1.000 μF condensador

electrolítico de 63 V radial

C9,C11,C16,C17,C18 = 220 μFcondensador electrolítico de 63 V radial

Semiconductores:D1-D6 = MBR 745 diodo Schottky de

7,5 A y 45 V pivD7 = Diodo LED de alta eficienciaIC1,IC2 = LT 1074CT (Linear

Technology)

Miscellaneous:K1,K2 = Bloque de terminales de 2

vías para montaje en placa decircuito impreso, con separaciónentre terminales de 5 mm

F1 = Fusible de 2 AT (de tiempo deretardo), con alojamiento paramontaje en placa de circuito impreso

PCB, Disponible a través de nuestroServicio de Lectores, con código depedido 020054-3

VA en el conector K1. Si hemos pensado uti-lizar dos placas de circuito impreso paraaltavoces de bajos, podríamos usar un únicotransformador toroidal de 160 VA para ali-mentar las dos placas de tensión de alimen-tación (los transformadores toroidales nor-malmente tienen dos bobinados secunda-rios aislados). La misma idea se puedeutilizar para los dos altavoces satélites, loscuales trabajan bastante bien con la tensiónde alimentación rectificada y filtrada. Eneste caso existen varias fuentes de alimen-tación que están aisladas eléctricamente yque evitarían los fastidiosos lazos de masa.

MontajePara este circuito se ha diseñado una placa decircuito impreso muy compacta, tal y como semuestra en la Figura 2. La colocación de loscomponentes sobre la placa no debe producirningún problema, siempre y cuando mantenga-mos la secuencia usual de montaje en elmomento de soldar los componentes. Es decir,colocaremos primero los componentes de menortamaño y seguiremos progresivamente con losde mayor tamaño. También tenemos que ase-gurarnos de colocar el puente de hilo que pasaa lo largo del flanco de la placa, por detrás de losterminales de IC1, IC2 y del diodo D5.

Las tres bobinas, L1, L2 y L3, son las tradi-cionales bobinas de choque para supresión delos picos de los triacs que pueden encontrarsefácilmente. La inductancia de 100 μH no esdemasiado crítica, pero debe estar dimensio-nada para soportar corrientes de, al menos, 5 A.

Los dos reguladores y sus diodos de pro-tección se han colocado cerca del borde de laplaca para que resulte fácil montar radiadoresde calor sobre los mismos. Su resistencia tér-mica debe ser, aproximadamente, de 5 K/W yse deben utilizar arandelas aislantes quepasen a su través. Si colocamos una pequeñacantidad de pasta térmica conseguiremosmejorar la conductividad térmica.

La red formada por la resistenciaR1 y el condensador C10 es necesa-ria para realizar la compensación enfrecuencia en el interior del LT 1074.El diodo D5 funciona como un diodode libre conducción para la bobinaL2. Los condensadores de filtrado enla entrada y la salida (C6/C7 yC16/C17/C18, respectivamente) hansido conectados intencionadamenteen paralelo para poder reducir eltamaño de los pulsos de corriente enlos condensadores individuales. Estoles proporciona un tiempo de vidamás largo al mismo tiempo que pro-duce una reducción en la resisten-cia serie equivalente total y de lainductancia parásita. Teniendo encuenta que se debe mantener laresistencia serie equivalente lo másbaja posible, se ha elegido un rangode tensión de 63 V para los conden-sadores electrolíticos.

Ahora hablaremos del segundocircuito integrado LT 1074 (IC2). Eneste montaje este circuito integradoha sido conectado en paralelo con elprimero y funciona como una espe-cie de tensión de “emergencia”. Esdecir, sólo comienza a suministrarcorriente a la salida cuando se hanconectado cargas muy grandes queprovocan que la tensión de salida deIC1 caiga en una pequeña cantidad.Para poder implementar esto se hantomado dos medidas. La primera deellas ha sido añadir la resistenciaserie R7 a la salida; la segunda esque la tensión de salida de IC2puede variarse utilizando el poten-ciómetro P1. El ajuste de este poten-ciómetro es muy sencillo. Sin cargaconectada a la fuente de alimenta-ción, este potenciómetro debe estargirado en el sentido de las agujas del

reloj, justo antes del punto en que latensión de salida en el conector K2comienza incrementarse. La tensiónde salida de IC2 en este momentoestá justo una pequeña fracción pordebajo de la tensión de IC1, dejandoel circuito integrado en una especiede estado de latencia hasta que elprimer circuito integrado llegue asaturarse, que es exactamente loque estábamos buscando.

Puente rectificador y transformador

Para mantener la eficiencia de lafuente de alimentación lo más altaposible hemos utilizado los mismosdiodos Schottky para D1–D4 en elpuente rectificador que para los dio-dos D5 y D6 (es decir, el diodo MBR745). Este componente tiene unacaída de tensión inversa muy baja,incluso con corrientes elevadas, loque significa que fácilmente podríaaumentar hasta 1,5 V para diodosordinarios. Existen aún diodosSchottky mejores, tales como el20TQ45 fabricado por la casa IRF(también con una tensión máxima de45 V), el cual tiene incluso una caídade tensión inversa más baja, por loque, está claro, que también puedenusarse en su lugar. Con una tensiónde entrada de 30 V y utilizando losdiodos MBR 745, la eficiencia queconseguimos medir fue mejor del 85%. La corriente de reposo del circuitoes de, aproximadamente, 23 mA.

Teniendo siempre presente laeficiencia del amplificador depotencia y de la fuente de alimen-tación, recomendamos que se uti-lice un transformador de red de 80

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Es importante que los terminales de los cir-cuitos integrados de IC1 e IC2 y de los diodosD5 y D6 no sufran tensiones mecánicascuando se monten los radiadores, ya que estopodría suponer que las soldaduras se rompierany fallaran en situaciones especiales. Éste hasido el motivo por el que los puntos de solda-dura de los diodos D5 y D6 se han colocado unpoco más retirados del borde de la placa de cir-cuito impreso. Esto supone realizar unpequeño pliegue en los terminales de los dio-dos, lo que reduce las tensiones en los mismos.

También es posible usar una pieza de alu-minio con una espesor de unos 3 mm en lugarde los radiadores estándar, basta con doblaresta pieza y darle forma de “L”. La fotografíade la Figura 3 muestra lo que queremos decircon esto. La capacidad de un radiador domés-tico como éste debe ser más que suficientepara nuestro caso práctico, al mismo tiempoque da una sensación más compacta yrobusta al módulo. La placa del circuitoimpreso se monta sobre el diodo utilizandocuatro tuercas y tornillos con separadores.Estos separadores deben ser de plástico, yaque los de metal podrían producir cortocircui-tos entre el radiador y los terminales de solda-duras de los diodos D1 y D3 de la placa de cir-cuito impreso. Una particularidad positiva deesta configuración es que se puede propor-

cionar un cierto tipo de “sellado”eléctrico cuando se conecta el alumi-nio a la masa del circuito por mediode una pequeña longitud de cable yun terminal de soldadura (la conexión“cero” del conector K2).

Ya quedan muy pocos detallesprácticos que tener en cuenta para elmontaje del circuito. Existe espacioen la placa de circuito impreso paramontar un conjunto de diodos axialesnormales para D1-D4 en un encapsu-lado R-6, como pueden ser los FR606. Sin embargo, si hacemos esto,se reduce la eficiencia del circuito ylos diodos se calientan bastante más.Para evitar que las bobinas generenvibración y produzcan ruido, debenpegarse a la superficie de la placa decircuito impreso utilizando una lacaadhesiva. El diodo LED D7 indica quela tensión de salida está presente ytambién funciona como un indicadorde encendido/apagado. Por lo tanto,este diodo LED debe montarse demodo que siempre permanezca visi-ble una vez que el circuito ha sidocolocado en una caja.

Finalmente, debemos mencionarel fusible colocado en el circuito. En

un primer momento podría pensarseque las dimensiones del fusible F1son un poco cortas, pero este valorse ha elegido para el consumo depotencia media de un amplificadorpara altavoces de bajos. Por ello, lacorriente de salida de 10 A sólodebería considerarse como un valormáximo y no como una corrientecontinua. Añadiremos, para clarifi-car las cosas, que el circuito escapaz, sin ningún problema, de pro-porcionar una corriente continua de10 A, pero el radiador (y también elvalor del fusible) tiene que modifi-carse para aceptar estos nuevosvalores. El diseño del circuito decorriente está adecuado perfecta-mente para una alimentación de unaltavoz de bajos.

Cuando se conecte el transforma-dor de red al conector K1 es reco-mendable incluir un fusible de red enel lado del primario de dicho trans-formador. El valor exacto de dichofusible dependerá del tipo de trans-formador utilizado, pero probable-mente sería suficiente con un fusiblede 200 mA(T).

(020054-3)

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42 Elektor

Figura 3. La placa de circuito impreso puede equiparse fácilmente con radiadores domésticos.

ORDENADOR

44 Elektor

El puerto serie todavía lo usan muchos afi-cionados a la electrónica para conectar suordenador al mundo exterior. Esto tiene bas-tante sentido, ya que dicha interfaz seencuentra en cada ordenador estándar ytambién proporciona unas pocas señales deentrada y salida, así como el canal de comu-nicación serie. El puerto USB también dis-pone de estas posibilidades, pero esta inter-faz requiere alguna circuitería adicional ymuchos aficionados prefieren evitar estasituación. En este contexto es mejor mante-nerse también en los tipos de tarjeta ISA yPCI. El puerto serie aún se conserva como lasolución favorita cuando se requiere una sen-cilla conexión entre ordenador y algún tipode electrónica asociada.

El puerto serie: la programación

El modo en que se programa un puerto serieha cambiado tremendamente a lo largo delos años. Bajo el sistema operativo DOS elpuerto podía controlarse directamente confacilidad, sin afectar al funcionamiento del

sistema. Bajo el entorno Windowsesto ha cambiado completamente.Aunque las versiones anteriores deWindows todavía permitían elacceso directo al circuito, la pro-gramación del puerto serie se hizomucho más compleja. La versiónmás reciente impide completa-mente que los programas tenganacceso directo a la circuitería. En laactualidad, Windows toma el con-trol de esta tarea y lo mantienedurante su funcionamiento. Sola-mente de este modo Windowspuede mantener el control de todoslos accesos a los distintos circuitosy periféricos.

El único método adecuado paracontrolar el puerto serie bajo Win-dows es a través de las APIs deWindows. En las APIs de Windowsse incluyen un cierto número defunciones para el puerto serie(estas funciones fueron descritasen el artículo anteriormente men-cionado de la revista nº 265). Aúnqueda una gran cantidad de tra-

Controlador de Puerto Serie para WindowsProgramación con la librería Serial.DLL.Por P. Goossens

El pasado año publicamos un artículo que mostraba cómo programarcorrectamente el puerto serie bajo el sistema operativo Windows. Losmétodos descritos en este artículo podrían parecer un poco máscomplejos para mucha gente. Por esta razón hemos escrito nuestra propiaDLL, la cual puede usarse para simplificar la programación del puertoserie. Esta DLL también se describirá en este artículo.

Tabla 1. Lista completa de funciones yrutinas en la DLL.

OpenCOMCloseCOMIsPortOpenGetPortNrCOMPortExistsSendCharCOMReadCharCOMSetTxDResetTxDSetRTSResetRTSSetDTRResetDTRGetCTSDetDCDGetDSRGetRIGetHandleCheckInputsBaudRateSetParitySetBitPerByteSetStopBitsSet

Cuando la salida TxD se controla direc-tamente podemos tener problemas. Estasalida se usa normalmente para transmitirdatos serie. Es verdad que esta salidapuede controlarse directamente, pero siintentamos transmitir un carácter despuésde que la salida ha sido configurada a nivelalto con la función SetTxD, la transmisiónfallará y el programa probablemente se rom-perá. Es suficiente con resetear la línea uti-lizando la función ResetTxD, después de locual podremos transmitir tantos caracterescomo deseemos.

Las funciones anteriores no requierenmuchas más explicaciones. Sin embargo,tenemos que decir lo contrario acerca de lafunción CheckInputs.

Para usar esta función con éxito lo primeroque tenemos que hacer es aprender un pocoacerca de los mensajes de Windows, aunqueesto no debe suponer que deje de emplearesta DLL.

La siguiente sección sólo es importante siqueremos hacer uso de las facilidades paraobtener una señal desde Windows cuando elestado del puerto serie ha cambiado.

Mensajes de Windows Los programas pueden dar órdenes al sistemaoperativo a través de sus APIs y, en muchoscasos, Windows proporcionará una respuestade una forma u otra. Pero éste no es el únicomodo en el que la aplicación puede comuni-carse con Windows.

El sistema de mensajes es otra maneraimportante de comunicación. De forma vir-tual, cada programa de Windows utiliza estesistema. El sistema operativo usa el denomi-nado “mensaje de Windows” para permitirque una aplicación sepa cuándo ha sidoimpulsado un botón del ratón o si la ventanadel programa debe ser minimizada, por poneralgunos ejemplos.

bajo referente al control del puertoserie que utiliza estas funciones.Sería mucho más fácil si las rutinasbásicas requeridas para el controldel puerto serie fuesen proporcio-nadas por una DLL, de manera queel programador no necesite involu-crarse en las comunicaciones entreel programa y Windows.

La librería Serial.DLLProbablemente muchos lectoresapreciarán el hecho de que haya-mos escrito un fichero DLL quepuede utilizarse para controlar unpuerto serie de un modo sencillo.Aparte de para transmitir y recibircaracteres, también es posible soli-citar el estado de los terminales deentrada y seleccionar el estado delas salidas.

En esta DLL se incluye una pres-tación adicional que es una opciónpara mantener la vigilancia delpuerto serie y enviar un mensaje aWindows cuando cambie suestado. Con esta solución se haceinnecesario interrogar al puertoserie en intervalos regulares. Sólocuando se produce un cambio deestado el programa se interrumpe,de forma similar al modo en queWindows informa al programa deque una tecla ha sido presionada.Puede que algunos de nuestros lec-tores tengan dificultad para utilizaresta rutina, pero no es necesariotenerle miedo. No necesitamosesta rutina para hacer trabajar elpuerto serie, tan sólo ha sidoincluida como una prestación adi-cional para los programadores másavanzados.

Las funciones

En la Tabla 1 se muestran las fun-ciones y rutinas generadas en laDLL. Todas las funciones más rele-vantes han sido nombradas de modoque quede claro su propósito, sinembargo, no entraremos en detallesen cuanto a analizar su funciona-miento. Por eso tendremos que echaruna ojeada al ejemplo que se acom-paña, el cual puede descargarse,junto con el fichero DLL, de nuestrapágina web en www.elektor-electro-nics.co.uk, con el número de refe-rencia 020388-11.

Antes de utilizar un puerto, éstedebe estar abierto, para lo cual seemplea la función OpenCOM. Estafunción requiere como dato el númerodel puerto serie que tiene que abrirse.Así, un 1 corresponde al COM1, un 2al COM2, etc. Cuando el puerto hasido abierto sin problemas, la funcióndevuelve el número del puerto y, sinembargo, cuando ha habido proble-mas este valor será cero.

Después de su uso, por ejemplo,cuando el programa ha finalizado, elpuerto tiene que cerrarse de nuevo.Esto se hace por medio de la rutinaCloseCOM. Entre estos dos eventos,los caracteres a enviar pueden trans-mitirse utilizando la rutina Send-CahrCOM y recibirse utilizando larutina ReadCharCOM.

También podemos obtener elestado de las entradas (DCD, DST,CTS y RI) utilizando las funcionesGetDCD, etc. La salida DTR estácontrolada por medio de las funcio-nes SetDTR y ResetDTR. Se han pro-porcionado similares funciones paralas otras dos salidas, TxD y RTS.

ORDENADOR

Un mensaje está formado de no más detres variables que tienen que ser interpreta-das por la aplicación y actuar en conse-cuencia. La primera variable especifica eltipo de mensaje. Las otras dos variables sonutilizadas para pasar cualquier otro tipo deinformación que pueda requerirse. No ten-dría mucho sentido que Windows informasea una aplicación de que el puntero del ratónse ha movido sin proporcionar a su vez lanueva posición.

Existen numerosos tipos de mensajesreservados por Windows, pero también esposible para un programa enviar un mensajehacia otra aplicación. Por ello, Windows hareservado mensajes con un valor típicomayor de 5.000. Estos son los denominados“mensajes definidos por el usuario” y que,por lo tanto, no son enviados por Windows,sino que pueden ser usados por las aplica-ciones para comunicarse entre ellas. Lamayoría de los entornos de programación(como Delphi, Visual C ++, etc.) tienen encuenta estas comunicaciones sin requerirque el programador se involucre, pero tam-bién la mayoría de ellos ofrece al progra-mador la facilidad de trabajar con estosmensajes cuando lo necesiten.

Con el entorno Delphi es posible utilizar elevento Application::OnMessage para procesarlos mensajes entrantes de Windows. La rutina

correspondiente de Visual C ++ esApplication::OnMessage. NuestraDLL usa este mecanismo de comu-nicación para informar a la aplica-ción del momento en que el estadodel puerto serie cambia. Para enviarun mensaje podemos utilizar la fun-ción PostMessage desde una API deWindows.

La API de Windows tambiéntiene una función que espera hastaque se produzca un cambio en elestado del puerto serie. Esta funciónse llama WaitComEvent y es ade-cuada para nuestra aplicación, perotiene el problema de que dicha fun-ción detiene la ejecución del pro-grama hasta el momento en el quese produce un cambio de estado delpuerto serie. Es obvio que ésta noes nuestra intención. Este problemase puede solventar fácilmente a tra-vés del uso de las denominadas“Hebras”.

Y finalmente...Después de leer la sección anterior,suponemos que quedarán pocaspreguntas por hacer. Sin embargo,recomendamos que nuestros lecto-

res echen una ojeada al códigofuente del programa ejemplo que seacompaña. Normalmente, la ma-nera más rápida de aprender acercade la programación es examinar yadaptar un programa ya creado.Hemos utilizado el entorno Delphipara crear el programa ejemplo, yaque este lenguaje es mucho mássencillo de seguir. El código fuentepuede convertirse fácilmente en C++, por ejemplo. En otro artículo deeste número podemos encontrar unsencillo Comprobador de PuertoCOM, el cual puede emplearse paraverificar el funcionamiento denuestros propios esfuerzos de pro-gramación.

(020388-1)

ORDENADOR

46 Elektor

CheckInputs(5100,handle)

Aplicación DLL

Realiza un nuevoproyecto

Proceso

WaitCommEvent

Fin de proceso

020388 - 11

Continuacióndel programa

PostMessage(handle, 5100,

event,0)

Figura 1. Implementación de la función CheckInputs.

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les permitirán plasmar susideas: controlar la tipografía,aplicar efectos 3D y llegarhasta el paso final de la pu-blicación, en papel o en unapágina web.

FacturaPlus 2003 Por Francisco Javier MorenoISBN 84-415-1517-4672 páginasEditorial AnayaMultimedia

El programa FacturaPlus, esun programa informáticocon el que podrá realizar lafacturación de su empresa,gestionar sus almacenes ycontrolar los stocks. La apli-cación es tan flexible que sepuede configurar para quetrabaje sobre cualquier per-fil o sector productivo. Esuno de los más vendidos yutilizados en la PYME espa-ñola por su facilidad de ma-nejo, adaptabilidad a cual-quier tipo de empresa, pre-cio y compatibilidad con elresto de programas SP. Sonya muchas las empresasque facturan con Factura-Plus, ya que en definitiva esuno de los programas máscompletos de este sectorque existen en el mercado. Este libro intenta ayudar alos usuarios de FacturaPlus,ya que contiene una grancantidad de pantallas, confi-guraciones y adaptacionesque es necesario que com-prenda para sacar todo elpartido posible a este po-tente programa. Los usua-rios expertos podrán consul-tar y estudiar las opcionesde la aplicación que más lesinteresen; los noveles po-drán seguir el manual.

LIBROS

47Elektor

MICROPROCESADOR

48 Elektor

El sistema de desarrollo descrito eneste artículo es la imagen perfectade la placa PICee que ya hemosvisto en nuestro número 263. Estono es sorprendente, sobre todo pordos razones, en primer lugar el cir-cuito integrado AT 90S2313 se ase-meja mucho al PIC 16F84 en elhecho de que dispone de dos cone-xiones para alimentación, un ter-minal de reset, dos conexionespara el circuito oscilador y unnúmero de terminales de puertosque permiten que el micro puedaunirse a circuitos externos. Al igualque su predecesor, las prestacionesdel presente sistema de desarrolloconllevan un cierto número de dio-dos LEDs que permiten una fácilvisualización de los estados lógicosde los terminales del puertodurante el desarrollo del programa,un número de pulsadores, unconector para el enlace a unmódulo visualizador LCD alfanu-mérico y otro para los circuitosexternos. En segundo lugar, el Sis-tema de Desarrollo AVRee ha sidoenviado por estudiantes de laescuela Ludwig Geissler de Hanau,

Sistema de Desarrollo AVReeQué utiliza el AT 90S2313Diseñado por A. Schumacher y R. Behl

Después de los artículos publicados sobre la Placa Micro Flash del 89S8252y el Sistema de Desarrollo PICee, es el momento de dedicar parte denuestra atención al microcontrolador AT 90S2313. Al igual que sucede conlos dos diseños mencionados anteriormente, hemos descrito una potentey sencilla placa microcontroladora que no solamente proporciona unexcelente servicio para propósitos educativos, sino que también puedenusar los aficionados y seguidores de los microcontroladores.

realizando un borrado de la unidad EPROMen el correspondiente dispositivo deborrado. En la actualidad, algunos compo-nentes adicionales añadidos en el sistemade desarrollo y un enlace serie con el orde-nador que ejecuta un programa gratuito, sonlos únicos ingredientes necesarios para des-arrollar y verificar rápidamente los progra-mas generados.

Alemania, por lo que no es extrañoel gran parecido con la placa PICee.

El AT 90S2313 es un miembro dela renovada familia de microcontro-ladores “AVR” producidos por lacasa Atmel. Las características mássobresalientes de este circuito inte-grado se muestran en el correspon-diente apartado de este artículo. Al

igual que otros microcontroladoresmodernos, este componente de laserie AVR alberga una memoriaFlash de programa interna, lo quepermite decir adiós a los engorrososy tediosos procesos de programa-ción cuando se utilizaba unamemoria EPROM (interna), utili-zando un programador especial y

MICROPROCESADOR

49Elektor

+5V

C9

100n

X1

4MHzC5

33p

C4

33p

S23 41

IC3.B5 61

IC3.C

13 121

IC3.F

9 81

IC3.D

11 101

IC3.E

R64k7

1MP1

C3

100n

S3

RESET

K2

K3

SUB D9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

R210k

R310k

R410k

IC4.DEN

12 11

13

IC4.CEN

9 8

10

IC4.AEN

2 3

1

IC4.BEN

56

4

R7

470Ω1 21

IC3.A

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

R30470Ω

R5

10k

R31470Ω

PB7

PB5

PB6

S1

+5V

+12V

(MISO)PB6

(MOSI)PB5

(AIN1)PB1

(AIN0)PB0

PD2(INT0)

PD3(INT1)

AT90S2313

(SCK)PB7

(OCI)PB3

PD0(RxD)

PD1(TxD)

PD6(ICP)

PD4(T0)

PD5(T1)

XTAL1 XTAL2

RESET

IC2 PB4

PB2

20

10

19

18

17

16

15

14

13

12

11

5 4

1

2

3

6

7

8

9

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

PD0

PD1

PD3

PD4

PD5

PD6

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

R15

1k5

D7 D8R

161k

5

D9R

171k

5

D10

R18

1k5

D11

R19

1k5

D12

R20

1k5

D13

R21

1k5

R22

1k5

D14

R23

1k5

D15

D16

R24

1k5

D17

R25

1k5

D18

R26

1k5

D19

R27

1k5

D20

R28

1k5

R29

1k5

D21

S8LEDs

R13

4k7

R14

4k7

PD2

PD6

PD5

PD4

PD3

PD2

PD1

PD0

PD3

S10

R12

270Ω

+5V

S6S5 S7

D4 D5

1N4148D3D2

R11

4k7

S9LCD en.

PD2

S4

backlight

R1033Ω

+5V

+5V

10k

P2

4x

keys

+5V

closed = prog.open = run

IC1

7805

K4

C11

100n

R1

1k5

D6

POWER

C2

100n

C1

100n

C7

47μ16V

C6

220μ25V

+5V

D1

1N4001K1

RC XT

IC314

7

IC414

7

C8

100n

C10

100n

+5V

IC3 = 74HCT14IC4 = 74HCT125

+12V

020351 - 11

Figura 1. La estructura general del circuito muestra una gran semejanza a la de nuestro exitoso sistema PICee.

El circuito

En la Figura 1 se muestra elesquema eléctrico del sistema dedesarrollo. La placa se puede ali-mentar a partir de un adaptador detensión de red estándar (con lo quese elimina la necesidad de una pila),capaz de proporcionar una tensióncontinua comprendida entre 9 y 15V. La corriente que se exigirá aladaptador de tensión de red depen-derá en gran medida de los circuitosconectados al sistema de desarrollo.Normalmente, un adaptador capazde proporcionar 500 mA debería sermás que suficiente. Sin embargo,debemos hacer notar que cualquierluz de fondo, en especial para los vie-jos módulos LCD, puede llegar a con-sumir corrientes de varios cientos demiliamperios. Para estar seguros deque la tensión continua no llega aproducir sobrecalentamientos duran-te el uso normal del sistema, la placadel circuito permite utilizar un radia-dor estándar con forma de “U” (porejemplo el modelo ICK 35 de la casaFischer). Como cualquier equipo quese pueda personalizar, este circuitoincluye un diodo de alimentación,D1, para protección contra dañosprovocados por una inversión acci-dental de la tensión de alimentación.El diodo LED D6 se enciende cuandoel circuito recibe la tensión de ali-mentación adecuada.

El circuito integrado IC4, un cuá-druple buffer de tres estados, permiteprogramar el microcontrolador sobrela propia placa. Así, este buffer copiaseñales desde el puerto serie del orde-nador hacia el microcontrolador. Pormedio de tres terminales del puerto(MISO, MOSI y SCK) y del circuitoreset del microcontrolador (IC2), elprograma que realiza la programa-ción, y que se ejecuta en el ordenador,es capaz de borrar, leer y programar lamemoria Flash interna del AT90S2313. Esto es posible gracias alconmutador S1 que, cuando estácerrado, permite que pasen lascorrespondientes señales. Si el con-mutador está abierto, las salidas delbuffer están en alta impedancia, loque provoca que la interfaz progra-madora esté “desconectada” del res-to del circuito. La resistencia R7 evitaque las salidas del buffer IC4a lleguena cortocircuitarse cuando se encien-de la interfaz y se pulsa, de forma

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50 Elektor

Características del AT 90S2313• AVR® arquitectura RISC de altas prestaciones y bajo consumo:• AVR – High-performance and Low-power RISC Architecture

– 118 Instrucciones muy potentes, la mayoría se ejecutan en un único ciclo de reloj.– 32 x 8 Registros de trabajo de propósito general.– Hasta 10 MIPS (MegaInstrucciones por segundo) a 10 MHz.

• Memoria de datos y memoria de programa no volátil:– 2 Kbytes de memoria Flash programable en el sistema.

Duración de 1.000 ciclos de borrado/escritura.– 128 Bytes de memoria SRAM.– 128 Bytes de memoria EEPROM programable en el sistema.

Duración de 100.000 ciclos de borrado/escritura.– Bloqueo de programación de seguridad de datos para la memoria de programa Flash

y para la memoria EEPROM.• Características de los periféricos:

– Un Contador/Temporizador de 8 bits con “pre-escaler” separado.– Un Contador/Temporizador de 16 bits con modos de trabajo “pre-escaler” separado,

comparador y captura, y PWM de 8, 9 ó 10 bits.– Comparador analógico en el propio circuito.– Temporizador de vigilancia programable con oscilador en el propio circuito.– Interfaz serie SPI para la programación en el propio sistema.– UART “full-duplex”.

• Características especiales – Modo de reposo en bajo consumo y en desconexión.del microcontrolador: – Fuentes de interrupción interna y externa.

• Especificaciones: – Tecnología de proceso CMOS de alta velocidad y bajo consumo.– Funcionamiento estático total.

• Consumo de potencia a 4 MHz, 3 V y 25° C: – Activo: 2,8 mA.– Modo de reposo: 0,8 mA.– Modo de desconexión: < 1 μA.

• Encapsulado y E/S: – 15 líneas de E/S programables.– PDIP y SOIC de 20 terminales.

• Tensiones de funcionamiento: – 2,7 a 6,0 V (AT 90S2313-4).– 4,0 a 6,0 V (AT 90S2313-10).

• Grados de velocidad: – 0–4 MHz (AT 90S2313-4).– 0–10 MHz (AT 90S2313-10).

020351 - 12

del reset de encendido. Con un uso normal deeste microcontrolador, este terminal puededejarse sin conectar.

Se ha añadido el pulsador S3 para permi-tir que los usuarios puedan realizar un resetmanual del microcontrolador.

Si observamos el circuito oscilador vere-mos que el conmutador S2 permite elegirentre un oscilador R-C, que puede ajustarseen cualquier momento (formado por IC3c, R6,P1 y C3), y un oscilador de cristal de cuarzoestándar del modelo “Pierce”, formado porX1, C4 y C5. También es posible aplicar unaseñal de reloj externa al microcontrolador sievitamos montar estos tres últimos compo-nentes y conectamos una señal en el termi-nal XT1 del conector K2. Sin embargo, hayque señalar que esto requiere que el conmu-tador S1 esté colocado en su posición “XT”.El circuito integrado IC3 (el terminal 4 es lasalida del oscilador) no puede omitirse comoel resto de los componentes, ya que IC3aforma parte de la interfaz del programador.

El conector K4 proporciona la puerta depaso para poder comunicar un módulo LCDalfanumérico estándar (es una opción). Elpotenciómetro P2 se utiliza para ajustar elcontraste del módulo LCD. Este módulosolamente puede controlarse si el conmuta-dor S9 está cerrado. Si no es así, la señal“enable” (habilitar) del módulo LCD se man-tiene a nivel bajo por medio de la resistenciaR11, por lo que la comunicación no llegará arealizarse. También hay que señalar que noes posible volver a leer los datos del módulovisualizador, ya que la señal R/W en el ter-minal 5 de K4 está colocada a masa, con loque se anulan las salidas de datos que estánsiendo enviados por módulo LCD.

Si el visualizador está controlado por unprograma, la aplicación tiene que permitir untiempo suficiente para que el módulo LCDpueda procesar sus datos. Después de todo,no es posible leer el estado del módulo utili-zando la línea BUSY.

accidental, el conmutador de reset S3.En los buffer IC4c e IC4d se imple-mentan protecciones similares contracortocircuitos por medio de las resis-tencias R31 y R30, respectivamente.

Debemos señalar que el controla-dor AVR no requiere una tensión deprogramación independiente. Sirecuerda, la placa PICee disponía deun circuito conversor dedicado queaumentaba la tensión de alimenta-ción hasta los 13,5 V, que era la ten-sión de programación. Por el contra-rio, el microcontrolador AVR se lasarregla sin mayores problemas con

tan sólo una tensión de + 5 V paraprogramación y borrado.

Si nos fijamos detenidamente enel circuito de reset, los aficionados alos microcontroladores más antiguosno habrán reparado en que no existeun circuito de reset externo para elmomento del encendido en el termi-nal de reset del AT 90S2313. La com-binación usual R-C, tan familiar enotros controladores, no es necesariaen este montaje. El circuito de resetdentro del AT 90S2313 dispone deuna resistencia de “pull-up” mientrasque la circuitería interna se encarga

MICROPROCESADOR

MICROPROCESADOR

52 Elektor

(C) ELEKTOR020351-1

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8C9 C10

C11

D1

D2D3D4D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

D14

D15

D16

D17

D18

D19

D20

D21

H1 H2

H3H4

IC1

IC2 IC

3

IC4

K1K2

K3

K4

P1

P2R1

R2

R3R4

R5

R6

R7

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21

R22

R23

R24

R25

R26

R27

R28

R29

R30

R31 S1

S2 S3

S4

S5S6S7

S8S9

S10

X1

off

onke

ys

POWER

RESET

XT

RC

RUNPROG

DIS

ENLC

DLEDs

off

offon

onbacklight

PD0

PD1

PD2

PD3

PD4

PD5

PD6

PB7

PB6

PB5

PB4

PB3

PB2

PB1

PB0

+

0

020351-1(C) ELEKTOR

(C) ELEKTOR020351-1

Figura 2. El diseño de la placa de circuito impreso también puede resultar familiar a los más avanzados. El número de puentes con cablesde esta placa de una sola cara es, tan sólo, de 15.

MICROPROCESADOR

53Elektor

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1,R15-R29 = 1k5R2-R5 = 10kR6,R11,R13,R14 = 4k7R7,R30,R31 = 470ΩR10 = 33ΩR12 = 270ΩP1 = 1M potenciómetro “preset”P2 = 10k potenciómetro “preset”

Condensadores: C1,C2,C3,C8-C11 = 100nFC4,C5 = 33pFC6 = 220μF condensador

electrolítico de 25 V radialC7 = 47μF condensador electrolítico

de 16 V radial

Semiconductores: D1 = 1N4001D2-D5 = 1N4148D6 = Diodo LED amarilloD7-D10,D15-D21 = Diodo LED verdeD11-D14 = Diodo LED rojoIC1 = 7805IC2 = AT90S2313IC3 = 74HCT14IC4 = 74HCT125

Varios: K1= Bloque de terminales de 2 vías

para montaje en placa de circuitoimpreso, con separación entreterminales de 5 mm

K2 = Conector DIN 41612 (hembra),modelo B, (de la casa ConradElectronics # 741582)

K3= Conector tipo Sub-D de 9terminales hembra, en ángulo rectopara montaje en placa de circuitoimpreso

K4= Conector tipo “header” de 16 SILS1, S2, S4, S8, S9, S10 = Puente o

conmutador, Hartmann tipo SX 254(Conrad Electronics # 708062)

S3, S5, S6, S7 = Pulsador miniatura(Conrad Electronics # 700464)

X1 = Cristal de cuarzo de 4–10 MHz,con zócalo (ver texto)

Radiador para IC1LCD, Pantalla LCD visualizadora de 2

líneas y 16 caracteres, por ejemplo,Displayech 162

PCB, Disponible a través de nuestroServicio de Lectores, con código depedido 020351-1.

Disco del proyecto que contiene losficheros de los programas ejemplo,con código de pedido Nº: 020351-11o descarga gratuita

Enlaces en la Red:www.atmel.com/atmel/products/prod23.htm

www.avr-asm-tutorial.net

www.lancos.com/

www.ic-prog.com

Se puede contactar por e-mail con los

autores y diseñadores de este proyecto en:

RalfBehl@softhome.net

AndreSchumacher@gmx.de

Si se utiliza la luz de fondo del módulo LCD,ésta puede alimentarse a través de los termi-nales 15 y 16 del conector K4. La limitación decorriente en reposo está controlada por laresistencia R4, mientras que el conmutador S4permite que la luz de fondo pueda activarse odesactivarse.

El circuito dispone de un conjunto de 15diodos LEDs (D7–D21) para señalar el estadológico de la misma cantidad de terminales depuertos del AT 90S2313, para poder desarro-llar y depurar nuestro programa para la placa.Si lo desea, los diodos LEDs pueden desco-nectarse del controlador utilizando el conmu-tador S8.

El sistema de desarrollo también disponede tres pulsadores (S5, S6 y S7) que puedenusarse para cualquier propósito que requieraun control manual de nuestros programas,pero sólo será posible si el conmutador S10está cerrado.

La línea del puerto del controlador PD1pasa a nivel lógico alto si se presiona el pulsa-dor S6,mientras que la línea PD0 hace lomismo si se presiona S7, aunque ambas líneassólo pueden ponerse a nivel alto si el pulsadorS5 está cerrado. En esta situación las resis-tencias R13 y R14 actúan como resistenciasde “pull-down”para las líneas PD0 y PD1.

Por último, tenemos el conector K2, modeloDIN 41612, que posibilita una fácil conexión delos circuitos externos al sistema de desarrollo.Este conector facilita disponer de todas lasseñales del microcontrolador y de las líneas dealimentación que, a su vez, nos permitenconectar nuestro propio circuito adicional a laplaca. Por ejemplo, utilizando un adaptadorque se instala en el conector K2, es posible lle-gar a programar otros controladores de la serieAVR–RISC. Es obvio que en este caso el con-trolador de la tarjeta AVRee tiene que retirarse.

La placa de circuito impresoLa placa de circuito impreso, cuya distribu-ción de pistas y de componentes se muestraen la Figura 2, se asemeja mucho a la publi-cada para el sistema PICee ( lo cual, de nuevo,no debe sorprendernos, debido al gran pare-cido entre las dos plataformas).La placa eje-cutiva impresa está dividida en dos por elconector de extensión K2. La zona inferiorcomprende la mayor parte de la electrónica,mientras que la zona superior aloja el móduloLCD, los diodos LEDs y la mayor parte de losconmutadores.

En este montaje también hemos conse-guido que la placa sea de una sola cara, lo quetiene un efecto positivo en el coste del pro-yecto. Por supuesto, no han podido evitarsealgunos enlaces con hilos, aunque su númerototal es bastante modesto, ya que sólo son 15.

A propósito de los enlaces conhilos, estos componentes deben serlos primeros en montarse cuandoempecemos a montar nuestra placa.Además, algunos de los puentes conhilos están en lugares claves de laplaca. Por ejemplo, dos de ellos estánlocalizados bajo el zócalo del proce-sador (IC2), otro bajo el zócalo del cir-cuito integrado IC3 y dos más sesitúan justo por detrás de los con-densadores C8 y C9. Lo crean o no,los puentes con hilos son los elemen-tos que más fácilmente se olvidan enaquellas placas que nos remitennuestros lectores quejándose de quesu proyecto falla a pesar del granesfuerzo realizado para su montaje.

El número de componentes quetenemos que montar es modesto,teniendo en cuenta el tamaño de laplaca, por lo que el montaje de éstano debe producirnos ningún dolorde cabeza ni fatiga. Por supuesto,debemos trabajar con cuidado ymontar cada componente deacuerdo con la lista de componen-tes y con el diagrama de ubicaciónde los mismos.

Si lo desea puede utilizar puentesen lugar de los correspondientes con-mutadores S1, S4, S8 y S10. En nues-tro proyecto, en el caso de S2, prefe-rimos un puente a un conmutador.Los circuitos integrados IC2, IC3 eIC4 deben montarse sobre zócalos,preferiblemente. El módulo LCD seconectará en la placa utilizandoconectores SIL. Por su parte, el regu-lador de tensión IC1 debe de llevar unradiador, según las necesidades denuestro proyecto (tal y como se hadiscutido anteriormente).

Debemos tener en cuenta y verifi-car con sumo cuidado la polaridad deldiodo, de los condensadores electro-líticos y de los diodos LEDs, al mismotiempo que realizamos una inspec-ción visual sobre la placa completa-mente acabada, antes de aplicar latensión de alimentación a la misma.

Herramientas de programación

Aquellos que quieran aprender lastécnicas específicas de programa-ción de la familia de microcontrola-dores de la casa Atmel, disponen deuna gran cantidad de literatura. Porsupuesto, Internet es el recurso más

amplio para comenzar a buscar.Incluso una pequeña búsquedadebería de producir gran cantidadde aplicaciones, circuitos, programasy otras herramientas muy útiles. Noes sorprendente que la mayoría delas universidades técnicas y politéc-nicas de hoy día, ofrezcan al menosuna puerta de acceso a la informa-ción de estos controladores Atmel.

Si queremos desarrollar nuestrospropios programas, podemos decirque existe un cierto número deherramientas de programación quese convierten en esenciales. Entreotras, recomendamos la aplicaciónAVR STUDIO 4 ( editor, ensamblador,simulador), de la casa Atmel, asícomo las dos aplicaciones de progra-mación: PonyProg2000 e ICPROG.Estos programadores se ejecutanbajo Windows 95, 98, NT, 2000, ME yXP y pueden descargarse gratuita-mente de diferentes páginas web deInternet. La propia casa Atmel, en supágina web, proporciona todas lashojas de características de los micro-controladores, así como un grannúmero de programas ejemplo (notasde aplicación). Como comentario,mediante el programa PonyProg2000es posible programar también micro-controladores PICs y memoriasEEPROM.

Una vez que el código fuente deun programa (fichero *.asm) ha sidoescrito y convertido en códigomáquina (fichero *.hex), la aplicaciónde programación puede usarse parallevar este último fichero hacia lamemoria Flash del microcontrolador.La memoria Flash puede borrarseuna gran cantidad de veces. Aquellosque prefieran trabajar con lenguajesde programación de alto nivel,podrán encontrar fácilmente distin-tos compiladores en Internet, inclu-yendo BASIC, C y PASCAL.

Para descargar el código máquinahacia la placa tendremos que conec-tar dicha placa al puerto serie (COM)de nuestro ordenador y pasar el con-mutador S1 a la posición “program-ming” (programación). Una vez queel programa ha sido descargado, elconmutador S1 deberá volver a suposición anterior y el controlador ten-drá que resetearse activando el pul-sador S3. Esto es todo lo que hay quehacer, ¡no es necesario desconectarel cable de programación!

(020351-1)

MICROPROCESADOR

54 Elektor

LIBROS

55Elektor

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MICROCONTROLADOR

56 Elektor

En lugar de los LEDs normales utilizamos losllamados LEDs bicolor, que emiten dos coloresdiferentes, normalmente rojo y verde. Hay ver-siones de estos con tres conexiones (un cátodocomún y ánodos separados) o con dos cone-xiones. En este caso usaremos la segunda ver-sión, donde los dos LEDs están conectados en

antiparalelo y cada uno de ellos se ilu-mina de acuerdo a la dirección de cir-culación de corriente.

Para excitar los LEDs bicolor nece-sitamos un circuito especial. Debido aque los LEDs generalmente sólo pre-cisan una corriente de entre 5 y 20

mA para iluminarse con suficientebrillo, el circuito no tiene que con-mutar una corriente particularmentegrande. Los dispositivos lógicos HCTpueden consumir o entregar hasta 8mA, por lo que podemos usarlos conmucha seguridad. Los LEDs bicolor

Desplazamiento de luces bicolorControlado mediante microprocesador

Diseñado por A. Köhler

Los efectos luminosos siempre son muy bien acogidos y, por tanto, lospublicamos frecuentemente en Elektor. Veremos un circuito que utilizaun microcontrolador para excitar de muchas formas a 96 LEDs bicolor.Una característica particular del diseño es la forma de aprovechar lapropiedad de la persistencia de los humanos en la visión.

MICROCONTROLADOR

57Elektor

necesario usar circuitos de protección. Unpunto a tener en cuenta es la disposición deresistencias de pull-up en los pines P1.0 yP1.1. Esos pines sirven como entradas noinvertidas e invertidas (respectivamente) a uncomparador interno. Sin resistencias de pull-up de menos de 2 K los LEDs no se deberíanexcitar correctamente: los otros pines delpuerto 1 tienen pull-ups interna. El consumonormal permanece por debajo de los 15 mAllevando datos y reloj además de alimentación.

Esto deriva de una fuente de alimentaciónde red que tiene una tensión de salida de almenos 9 V y puede entregar una corriente de200 mA por módulo de LED más otros 20 mApara la placa del controlador. Esto se puede aña-dir a la corriente total, por lo que debemos colo-car un disipador al regulador de tensión IC2.

...y los cuatro módulos de LEDComo podemos ver en la Figura 2, cadamódulo de LED consta de 24 LEDs bicolor y

están conectados entre dos de estassalidas. Si las dos salidas están almismo nivel lógico, ambos LEDs per-manecen apagados; si los niveles sondiferentes se iluminará el rojo o elverde, de acuerdo a la dirección decirculación de corriente.

Debido a que cada LED necesitados salidas, no se podrá excitar direc-tamente desde las salidas del micro-controlador. Por ello, usaremos un cir-cuito de excitación serie para dosseñales: una señal de datos y unaseñal de reloj que pueden controlar ungran número de LEDs. Las conversio-nes serie-paralelo se hacen en losregistros de desplazamiento serieHCT. En la primera fase de funciona-miento los bits de datos se desplazanrápidamente a través de los registrosde desplazamiento: en realidad, estaoperación no es visible a simple vista.En la segunda fase de operación losdatos permanecen en las salidas de losregistros de desplazamiento duranteun periodo mayor, por lo que aparecencomo estables. Después de una brevepausa los registros de desplazamientose cargan de nuevo. Con una disposi-ción física adecuada, el efecto de losLEDs se puede mejorar mucho.

El microcontrolador...El circuito consta de un microcontro-lador central y hasta cuatro módulosde LED bicolor. La disposición que semuestra en la Figura 1 es un cir-cuito de microcontrolador sencilloque utiliza un Atmel tipo 89C2051.Las hojas de características de estedispositivo se pueden encontrar en eldocumento *.pdf de la dirección:www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1045.pdf. Los componentes C3 y R4constituyen una red de Reset alconectar la alimentación del circuito.En el pin 2 hay una primitiva inter-face RS-232 sólo para recibir datos; lafunción de transmisión, situada en elpin 3, no está implementada. El tran-sistor T1 realiza la conversión denivel de tensión. El diodo D1 limitalas entradas de tensión negativas.Este circuito elimina la necesidad deun circuito de carga, que, en casocontrario, sería necesario.

El oscilador conectado a los pines4 y 5 emplea un cristal de 7,3728 MHz.Esta frecuencia de oscilador restringela elección de velocidades RS-232 dis-ponibles, pero simplifica la programa-

ción de bucles de retardo más largos.Por supuesto, podía haberse usadocualquier otro cristal, aunque se pro-duciría un pequeño retardo constanteen el software que tendríamos queajustar después de forma adecuada.

Los pines 6 a 9 están conectadosa un interruptor DIP con resistenciade pull-up. Dependiendo del softwaredel microcontrolador, estos se pue-den usar, por ejemplo, para seleccio-nar entre configuraciones de luces, opara fijar la velocidad de la interfaceRS-232. Ninguna de esas opciones sepuede implementar por software.

Los módulos de LED son controla-dos a través del puerto 1. Cada unotiene una señal de datos (P1.0, P1.2,P1.4 y P1.6) y una señal de reloj (P1.1,P1.3, P1.5 y P1.7) para controlar ungrupo de LEDs a través de sus regis-tros de desplazamiento. Debido a quelas conexiones son cortas, no es

INT0/P3.2

INT1/P3.3

RXD/P3.0

TXD/P3.1

89C2051

T0/P3.4

T1/P3.5

P1.0

P1.1

IC1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7P3.7

RST

X1 X0

20

10

12

13

14

15

16

17

18

1911

5 4

2

3

1

6

7

8

9

X1

7.3728MHz

C1

33p

C2

33p

R5

1k

R6

1k

R2

2k2

R4

10k

C3

10µ16V

+5V

+5V

R14x 10k 1

2 3 4 5

S1

1 2 3 4

8 567

T1

D1

1N4148

K1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

010134 - 11IC2

7805

C5

100µ10V

C4

470µ16V

+5VD2

1N4001

K6

R322k

K2

K3

K4

K5

C6

100n

20mA

BC547B

Figura 1. Este circuito microcontrolador puede controlar hasta 96 LEDs bicolor.

seis registros de desplazamiento 74HCT164.Los bits de datos se presentan en las entradasde datos (pines 1 y 2) de IC1, el primer registrode desplazamiento, y después se llevan desdela salida final (pin 13) a las entradas del se-gundo registro de desplazamiento. De estamanera se forma una cadena de seis registrosde desplazamiento, los cuales están conecta-dos a la misma línea de reloj (pin 8).

Los LEDs están conectados a las salidas delos registros de desplazamiento con resisten-cias serie limitadas en corriente. Un valor de390 Ω nos da una corriente de 9 mA en el LEDrojo y 7 mA en el verde. Éste es el límite de loque el circuito lógico puede suministrar, yofrece un brillo adecuado.

El ensamblaje de las placas del circuito nodebería presentar ninguna dificultad, siempreque comencemos por el montaje de los compo-nentes pequeños. No debemos olvidar los trespuentes cableados. El microcontrolador de laplaca de control (Figura 3) deberíamos colocarloen un zócalo. Si no se requiere conexión al PC,el conector Sub-D y el circuito de adaptación denivel podrían eliminarse. Del mismo modo, si nousamos el interruptor DIP, también podemossuprimirlo, junto con sus resistencias de pull-up.Las entradas no usadas las deberíamos colocar aun nivel de tensión fijo, y RxD a + 5V.

La placa de circuito impreso a sim-ple cara para el módulo de LED no sepodría realizar sin uniones de cable,tal y como se puede ver claramenteen la Figura 4. Tendríamos queemplear cable aislado para las unio-nes, porque hay sitios donde pasanmuy cerca unos de otros o debajo delos zócalos de los circuitos integrados.Aparte de esto, poco más hay quedecir sobre la placa del circuito.

Variantes del software Ahora que hemos visto que el softwareno contiene ninguna gran sorpresa, laclave del circuito debe recaer en el soft-ware. El software se puede descargargratuitamente de la página de Elektor(en las descargas gratuitas del mes:número 010134-11). El código está dis-ponible en código fuente ensamblador,pero no en hexadecimal para cargar.

La versión básica del software noutiliza el interruptor DIP. Podría, porejemplo, usarse para seleccionarentre un número diferente de confi-guraciones; esto también se podríahacer a través del puerto serie.

El software se construye alrededorde las siguientes rutinas:

TAKT 1 a TAKT 4 (reloj 1 a reloj 4)Estas rutinas generan las señales

de reloj para los registros de despla-zamiento. Para permitir que losmódulos se graben en tiempos dife-rentes, cada módulo se suministracon su propia rutina.

MUAU 1 a MUAU 4 Estas rutinas emiten la configu-

ración, y se diseñan para los módu-los de LEDs con seis registros dedesplazamiento. El número deregistros de desplazamiento vienedado en R2. R1 se usa como conta-dor de bit. Un byte se saca de laconfiguración y se separa en bitsindividuales a través de la banderade carry.

ZEIKO (corrección de tiempo)Para permitir que todos los módu-

los usen la misma configuración, elpuntero de la tabla de configuraciónse debe ajustar después de que cadamódulo se ha procesado.

MICROCONTROLADOR

58 Elektor

+5V

74HC164

IC1SRG8

C1/

121110 13

1D

9 8 1

6543

2

&R

+5V

D5

D6

D7

D8

D1

D2

D3

D4

74HC164

IC4

SRG8

C1/

121110 13

1D

9 8 1

6543

2

&R

R1

390Ω

R2

390Ω

R3

390Ω

R4

390Ω

R5

390Ω

R6

390Ω

R739

0ΩR8

390Ω

+5V

74HC164

IC2SRG8

C1/

121110 13

1D

9 8 1

6543

2

&R

+5V

D13

D14

D15

D16

D9

D10

D11

D12

74HC164

IC5

SRG8

C1/

121110 13

1D

9 8 1

6543

2

&R

R9

390Ω

R10

390Ω

R11

390Ω

R12

390Ω

R13

390Ω

R14

390Ω

R15

390Ω

R16

390Ω

+5V

74HC164

IC3SRG8

C1/

121110 13

1D

9 8 1

6543

2

&R

+5V

D21

D22

D23

D24

D17

D18

D19

D20

74HC164

IC6

SRG8

C1/

121110 13

1D

9 8 1

6543

2

&R

R17

390Ω

R18

390Ω

R19

390Ω

R20

390Ω

R21

390Ω

R22

390Ω

R23

390Ω

R24

390Ω

+5V

010134 - 12

IC214

7IC414

7IC614

7

+5V

IC114

7IC314

7IC514

7

+5V

K1

200mA

+5V

C1

100n

C3

100n

C2

100n

Figura 2. Por cada LED bicolor se usan dos salidas de registro de desplazamiento.

ZEIT (tiempo)Es un pequeño buche de retardo que ralen-

tiza el display a una velocidad razonable. Estavelocidad se pude ajustar fácilmente.

La mayor parte del programa consta denueve tablas de configuración. Con la ayudade la documentación deberíamos poder susti-tuir el contenido de las tablas con su propiaconfiguración.

(010134-1)

LOE1, LOE2 (borrar 1, borrar 2)Estas rutinas desplazan ceros en

todos los registros de desplazamiento

de un módulo, de esta forma se apa-gan todos los LEDs.

MICROCONTROLADOR

59Elektor

(C) ELEKTOR

010134-1

C1

C2

C3

C4

C5

C6

D1D2

H1

H4

IC1

IC2K1

K2 K3 K4 K5

K6

R1

R2R3

R4

R5 R6

S1

T1

X1

+

0

1

010134-1

010134-2(C) ELEKTOR

C1C2C3

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16D17 D18 D19 D20 D21 D22 D23 D24

H2

H3

H4

H5

IC1

IC2

IC3

IC4

IC5

IC6

K1

R1R2 R3

R4 R5 R6 R7 R8R9 R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21 R2

2

R23

R24

010134-2

010134-2(C) ELEKTOR

(C) E

LEKT

OR

0101

34-1

Figura 3. Placa de circuito impreso del microcontrolador.

Figura 4. ¡Cuidado! Hay muchas uniones con cable en la placa de circuito impresodel módulo de LED.

LISTADO DE COMPONENTESPlaca del controlador

Resistencias:R1 = Array de 4 x 10k SIL R2 = 2kΩ2R3 = 22kΩR4 = 10kΩR5,R6 = 1kΩ

Condensadores:C1,C2 = 33pFC3 = 10μF 16V radialC4 = 470μF 16V radialC5 = 100μF 16V radialC6 = 100nF

Semiconductores:D1 = 1N4148T1 = BC547BIC1 = AT89C2051-12PC, programado,

código de pedido 010134-41IC2 = 7805

Varios:K1 = conector hembra sub-D 9, pines

acodados, montaje PCBK2-K5 = conector SIL de 5 pinesK6 = conector para adaptador de red,

montaje PCBPCB, código de pedido 010134-1Disco, código de pedido 010134-11

LISTADO DE COMPONENTESPlaca de LED

Resistencias:R1-R24 = 390Ω

Condensadores: C1,C2,C3 = 100nF

Semiconductores: D1-D24 = LED bicolor, 2 pines, 3 mm

diámetroIC1-IC6 = 74HC164

Varios: K1 = conector SIL de 5 contactosPCB, código de pedido 010134-2

INTERÉSGENERAL

60 Elektor

Las unidades de efectos de guitarra, talescomo distorsión, recorte o desfase, son difíci-les de controlar para encender o apagar. Cadaunidad de efectos tiene su propio interruptormecánico. Para seleccionar un efecto particu-lar debemos activar primero (encender) dichoefecto y apagar después los otros (o vice-versa). Como es bastante difícil operar con

varios interruptores simultánea-mente, un conmutador múltiple noparece una solución práctica. Porello, el circuito descrito aquí solucio-nará este problema de una formasencilla y eficaz, ya que no se limitaa conmutar efectos de guitarra entreentrada y salida, y es adecuado para

aplicaciones similares donde lasseñales analógicas pasan a través deuna cadena de unidades.

El conmutador de efectos de guita-rra se maneja con el pie. Como es nor-mal en este tipo de dispositivos, elcontrol de la unidad se realiza a travésde un interruptor de pie indepen-

Diseñado por T. Rooney Poms

Esta caja de efectos nos ayudará a ahorrar espacio. Todas las unidades deefectos se pueden dejar fuera y operar de forma transparente usando unsimple interruptor de pie.

Caja de conmutacióncon efectos de guitarra

INTERÉSGENERAL

61Elektor

obtener, tiene mejores características: ofrece unamuy baja RON y un aislamiento excelente entrecanales de –93 dB. Una comparación de las hojasde características muestra la clara diferenciaentre ambos, que puede verse en las páginas:

http://pdfserv.maxim-ic.com/arpdf/MAX4617-MAX4619.pdf

http://www.philipslogic.com/products/hc/pdf/74hc4051.pdf

Los otros dos circuitos integrados conecta-dos a los 3 bits de control del bus excitan el dis-play para mostrar el canal o efecto seleccionado.El número de canal se muestra en un display desiete segmentos de cátodo común, el cual seexcita con un decodificador BCD de 7 segmen-tos, IC6, un 4511. La entrada de control del 4511no usada, pin 6, se conecta a masa. El 4511 escapaz de entregar hasta 10 mA por salida, y nodeberíamos exceder este valor. El valor de lasresistencias serie requeridas para el display de7 segmentos dependerá del tipo elegido. Para eltipo recomendado en la lista de componentes,es adecuada una resistencia de 680 Ω.

El canal seleccionado también se indicamediante LEDs iluminados en el control depie. Para realizar este control tenemos IC3, undecodificador/demultiplexor de 3 a 8 líneas,un 74HC238, que se usa para convertir los tresbits de la señal de control en salidas indivi-duales. Las ocho salidas del integrado estánconectadas a los LEDs D1 a D8 en el controlde pie a través de un conector sub-D de 25pines. Debido a que el 74HC238 no tiene unasalida que pueda entregar mucha corriente,es necesario utilizar LEDs de baja corriente enel control de pie, con una corriente directa deno más de unos pocos miliamperios.

Todos los circuitos integrados conectadosa los tres bits del bus de control operan ‘trans-parentemente’, es decir, no requieren reloj oseñales de habilitación para activarse antesde procesar sus entradas.

El circuito lógico requiere una alimentaciónde 5 V, mientras que la parte analógica (losdos multiplexores analógicos) necesitan unaalimentación simétrica para pasar las señalesde audio de forma fiable. Por esta razón, esprecisa una fuente de alimentación simétricacon un transformador de red y dos bobinadossecundarios de 9 V, además de dos regulado-res de tensión (un 7805 y un 7905). Debido aque el consumo de corriente máximo del cir-cuito es de unos 10 mA, no se necesitan disi-padores para los reguladores de tensión.

ConstrucciónA continuación describiremos la construccióndel circuito. Tal y como veremos en la placa decircuito impreso que se reproduce en laFigura 3, la PCB no se ha diseñado especial-

diente y separado del circuito (porejemplo el circuito lógico para la con-mutación de efectos y las unidades deefectos en sí) que se monta en un bas-tidor (Figura 1). El truco es que losefectos no se seleccionen usando con-mutadores, sino más bien botones. Lalógica asegura que el efecto permane-cerá activo cuando el pie se quite delbotón y hasta que éste se oprima denuevo. Esto significa que los cablesque llevan las señales de audio semantienen seguros en el bastidor enlugar de llevarse constantementehasta el equipo. La conexión entre elpie de control y los circuitos lógicoslleva las señales de conmutación.

Codificador de tecladoEl corazón del circuito puede verse enla Figura 2 y lo constituye un codifi-cador de prioridad con 8 entradas, un74HC148, con flip-flops tipo D (IC2)conectados a su salida. Este disposi-tivo genera una señal de control de 3bit de acuerdo con el botón que hasido presionado. Las entradas al74HC138 se activan a nivel bajo; si nohay ningún botón pulsado, todas lasentradas están a nivel alto. Cuando sepulsa un botón, la entrada correspon-diente se pone a masa. Después, apa-recerá en las salidas 1A a 3A unaseñal codificada en binario, la cual sealmacena en los tres flip-flops del74HC173. Para que este valor se man-

tenga cuando se suelte el botón, el74HC173 debe lachear las salidas deldecodificador. Este reloj puede deri-var de la salida GS (A) (pin 14) delcodificador de prioridad. La salidacambia de alto a bajo cuando se pre-siona el botón. La señal se debe inver-tir (usando un inversor 74HC04) parala señal del reloj del 74HC173. No soloeso: los siguientes dos inversores queproporcionan un pequeño retardo adi-cional de la señal de reloj se ponenpara asegurar que el integrado sólo selachea cuando los 3 bits de la señal decontrol se validan. Los tres inversoresrestantes no se utilizan, por lo que susentradas se situarán a masa. La señalde los 3 bits de control de la salida deIC2 forma un bus que se conecta a loscuatro circuitos integrados.

Los interruptores analógicos y visualizadores del bus

Dos de estos circuitos integrados sonlos multiplexores analógicos del tipo74HC4051. Entre estos multiplexorespueden conectarse a través de K3(entrada) y K4 (salida) hasta ocho uni-dades de efectos. La guitarra seconecta a K2 y el amplificador a K5. El4051 es una elección de bajo coste parael conmutador: una alternativa compa-tible es el MAX4617 de Maxim, queaunque es mucho más caro y difícil de

efectos

en el pedal

en la caja

conmutadorese

indicadores

Placa lógicadisplay de 7segmentos

020181 - 13

Figura 1. El conmutador de efectos y las unidades de efectos se mantienen en elbastidor: sólo el interruptor de pie aparece fuera.

mente para usar en una caja para montaje enbastidor. Ésta se ha hecho en una económicay compacta placa de circuito impreso a simplecara y con una buena cantidad de unionescableadas. En primer lugar colocaremos lasdiferentes uniones o puentes de cable (aislado)que hay bajo los circuitos integrados y des-pués las resistencias, condensadores y zóca-los de circuitos integrados (o si lo deseamostiras de pines torneados de buena calidad). Porúltimo colocaremos los componentes grandes:jack hembras, transformador y conectores.

Una importante consideración: el displayde siete segmentos puede montarse directa-mente en el panel frontal, cerca de los doszócalos de jack, utilizando un zócalo de cir-cuito integrado acodado (por ejemplo la refe-rencia 188379 de Conrad Electronics).

Para comprobar el circuito antes de conec-tar la gran cantidad de cableado que lleva en

INTERÉSGENERAL

62 Elektor

R1 8x 10k1

2 3 4 5 6 7 8 9

IC7.E11 10

IC7.C5

6 IC7.D9 8

74HC173

IC2

14

13

12

10

11

15

1D

9

7

6

5

4

3

2&

R1

&

K2

K5

100n

C1

100n

C2

2x 9V

Tr1

C3

1000u

C4

1000u

IC87805

IC97905

C5

10u

C6

10u

100n

C7

100n

C8

100n

C9

100n

C10

100n

C11100n

C14

100n

C15

IC7.A1 2

IC7.B3 4

IC7.F13 12

+5V

+5V

+5V

+5V

+5VR9

1k

IC4

4051

MDX

11

10 12

15

14

13

G8

8x9

6

3

4

2

5

1

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

07

IC5

4051

MDX

11

10 12

15

14

13

G8

8x9

6

3

4

2

5

1

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

07

BCD / 7-SEG

D10,11

C10,11

B10,11

A10,11

E10,11

F10,11

G10,11

4511

IC6

9D,1

9D,2

9D,4

9D,8

10

11

12

13

15

14

LT

BI

C99

3

4

5

7

1

2

6

K3

10

1112

1314

1516

12

34

56

78

9

K4

10

1112

1314

1516

12

34

56

78

9

LD1

CC CC10

dp

7 a6 b4

c2

d1

e9

f

g

3 8

5

R2680Ω

R3680Ω

R4680Ω

R5680Ω

R6680Ω

R7680Ω

R8680Ω

74HC138IC3

10

11

12

13

14

15 DX 1

2

3

4

5

6

7

9 &

0

1

2

3

4

5

6

7

0

2

G07

HPR1/BIN

74HC148

0/Z10

1/Z112/Z12

3/Z13

4/Z14

5/Z15

6/Z167/Z17

IC1

EN A

V18

10

11

12

13 15EO

14

1A

2A

3A

≥ 1

1

2

3

4

5

A

9

7

6K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

1

2

3

4

5

6

7

8

9

SUB D25

16V

16V25V

25V

B1

-5V

B80C1500

IC116

8

IC216

8

IC316

8

IC616

8

IC714

7

+5V

100n

C12

100n

C13IC416

8 7

IC516

8 7

-5V

+5V

IC7 = 74HC04

020181 - 11

2VA6

K6

50mA T

F1

see text*

siehe Text* zie tekst*voir texte*

*

*

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8

"0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7"K1

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

1

2

3

4

5

6

7

8

9

SUB D25

+5V

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

020181 - 12

"0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "7"

Figura 2. El conmutador de efectos utiliza sólocircuitos lógicos estándar.

caremos que las tensiones son correctas en losdistintos pines de todos los zócalos de los inte-grados. Si esto es así, apagaremos la alimen-tación y colocaremos los circuitos integradoslógicos. Ahora podemos comprobar rápida-mente el circuito presionando los interrupto-res de los pies. Si aparece el número adecuadoen el display y el LED correcto se ilumina enel interruptor de pie, el circuito funcionacorrectamente. Seguidamente ya podemosenchufar los dos conectores de caja a los 16conectores jack correspondientes, usandocable sin apantallar y de una longitud inferiora una o dos pulgadas.

(020181-1)

realidad, es mejor construir primero elinterruptor de pie. Como sabemos, lascajas para ocho interruptores de pieno existen: las más grandes quehemos podido encontrar son de seisunidades y las fabrica la casa Mars-hall, por lo que será necesario fabri-

carla nosotros mismos. Esto al menostiene la ventaja de que se puedetomar como dimensión de la unidad elzapato del guitarrista en cuestión. Noserá necesaria una placa de circuitoimpreso, porque los ocho botones, losocho LEDs y el conector sub-D 25 sepueden cablear de forma individual.

Una vez que el interruptor de pieestá listo y conectado a la unidad decontrol, usando un cable corriente deordenador, se puede comprobar elcircuito. Primero, sin colocar los cir-cuitos integrados, aplicaremos ten-sión de alimentación de red y verifi-

INTERÉSGENERAL

63Elektor

(C) ELEKTOR020181-1

B1

C1C2

C3C4

C5C6C7C8

C9

C10C11

C12

C13

C14

C15

H1

H2

H3

H4

IC1

IC2IC3 IC4 IC5

IC6IC7

IC8

IC9

K1

K2

K3 K4

K5K6 LD1

R1

R2R3

R4R5

R6

R7R8

R9

TR1

020181-1

(C) ELEKTOR020181-1

Figura 3. Vista de la placa de circuito impreso compacta.

LISTA DE COMPONENTES

Conmutador de efectos

Resistencias:R1 = array SIL, 8x10 kR2-R8 = 680Ω

Condensadores: C1,C2,C7-C15 = 100nF radialC3,C4 = 1000μF 25V radialC5,C6 = 10μF 16V radial

Semiconductores: B1 = B80C1500, puente

rectificador en encapsuladoredondo (80 V piv, 1,5 A)

IC1 = 74HC148IC2 = 74HC173IC3 = 74HC138IC4,IC5 = 4051 o MAX4617*IC6 = 74HC04IC8 = 7805IC9 = 7905LD1 = display de 7 segmentos de

cátodo común (por ejemplo,HD1133O, de Siemens)

Varios: K1 = conector sub-D 25 (hembra),

montaje en PCB, pines acodadosK2,K5 = conector jack hembra

mono, 6,35 mm, montaje PCBK3,K4 = conector de caja de 16 pines K6 = regleta de 2 vías para PCB,

separación de pines 7,5 mmTr1 = transformador de red

2x9V/2.6VA (Hahn BV EI 303 2016)Enchufe macho de red16 conectores jack mono de 6,35

mm para montaje en chasis PCB, código de pedido 020181-1

(ver página de Servicio de Lectores)

LISTA DE COMPONENTES

Interruptor de pie

Semiconductores: D1-D8 = LED, 3 mm, baja

corriente

Varios: K1 = conector sub-D 25 machoS1-S8 = interruptor de pie

(p.j. Monacor/Monarch FS-10)

SERVICIOS LECTORES

64 Elektor

CONDICIONES GENERALES

Los circuitos impresos, carátulas autoadhesivas, ROMs, PALs, GALs, microcontroladores y disquetes que aparecen enlas páginas de ELEKTOR se encuentran a disposición de los lectores que lo requieran. Para solicitarlos es necesarioutilizar el cupón de pedido que se encuentra en las páginas anexas.Este mismo cupón también puede utilizarse para efectuar pedidos de los libros de la colección de ELEKTOR (en versiónoriginal inglesa).- Los items marcados con un asterisco (*) tienen una vigencia limitada y su disponibilidad solo puede garantizarsedurante un cierto periodo de tiempo. - Los items que no se encuentran en esta lista no están disponibles.- Los diseños de circuitos impresos se encuentran en las páginas centrales de la Revista. En ocasiones y por limitaciónde espacio no se garantiza la publicación de todos los circuitos. En estos casos los lectores interesados pueden solicitarlos diseños, utilizando el mismo cupón de pedido y les serán enviados a su domicilio contra reembolso de 500 pts.(incluidos gastos de envio).- Los EPROMs, GALs, PALs, (E)PLDs, PICs y otros microcontroladores se suministrarán ya programados.Los precios y las descripciones de los diferentes productos estan sujetos a cambios. La editorial se reserva el derechode modificar los precios sin necesidad de notificación previa. Los precios y las descripciones incluidas en la presenteedición anulan los publicados en los anteriores números de la Revista.

FORMA DE ENVIO

Los pedidos serán enviados por correo a la dirección indicada en el cupón de las páginas anexas. Además los lectorespueden formular pedidos por teléfono llamando al número 91 327 37 97 de lunes a viernes en horario de 9,30 a 14 h yde 16 a 19 h. Fuera de este horario existe un contestador telefónico preparado para recoger las demandas. Los gastosde envio serán abonados por el comprador, tal como se indica en el cupón.

FORMA DE PAGO

Todos los pedidos deberán venir acompañados por el pago, que incluirá los gastos de envio, tal como se indicóanteriormente.El pago puede realizarse mediante cheque conformado de cualquier banco residente en territorio español, giro postalanticipado, tarjeta VISA (en este caso debe indicarse la fecha de caducidad, domicilio del propietario de la tarjeta y firmadel mismo).Nunca se deberá enviar dinero en metálico con el pedido. Los cheques y los giros postales deben ser nominativos a laorden de VIDELEC S.L.

SUSCRIPCIONES A LA REVISTA Y EJEMPLARES ATRASADOS

Las suscripciones o pedido de números atrasados, si se encuentran disponibles, se realizarán a LARPRESS, C/ Medea, 45ª planta (Edificio ECU) 28037 Madrid.Los precios de ejemplares atrasados son de 600 pts más gastos de envio.

COMPONENTES UTILIZADOS EN LOS PROYECTOS

Todos los componentes utilizados en los proyectos ofrecidos en las páginas de la Revista se encuentran generalmentedisponibles en cualquier establecimiento especializado o a través de los anunciantes de este ejemplar. Si existiera algunadificultad especial con la obtención de alguna de las partes, se indicará la fuente de suministro en el mismo artículo.Lógicamente los proveedores indicados no son exclusivos y cualquier lector podrá optar por su suministrador habitual.

CONDICIONES GENERALES DE VENTA

Plazo de entrega: El plazo normal será de 2-3 semanas desde la recepción del pedido. No obstante no podemosgarantizar el cumplimiento de este periodo para la totalidad de los pedidos.Devoluciones: Aquellos envios que se encuentren defectuosos o con la falta de alguno de los componentes podrán serdevueltos para su reposición, solicitando previamente nuestro consentimiento mediante llamada telefónica al número(91) 3273797 en horario de oficina. En este caso la persona que llame recibirá un número de devolución que deberáhacer constar al devolver el material en un lugar bien visible. En este caso correrá por nuestra cuenta el gasto de enviode la devolución, debiéndolo hacer así constar el remitente en su oficina postal. A continuación se le enviaránuevamente el pedido solicitado sin ningún gasto para el solicitante.En cualquiera de los casos anteriores, solo se admitirán las devoluciones en un plazo de tiempo de 14 dias contados apartir de la fecha de envio del pedido.Patentes: Algunos de los circuitos o proyectos publicados pueden estar protegidos mediante patente, tanto en laRevista como en los libros técnicos. La editorial LARPRESS no aceptará ninguna responsabilidad derivada de lautilización inadecuada de tales proyectos o circuitos para fines distintos de los meramente personales.Copyright: Todos los dibujos, fotografias, artículos, circuitos impresos, circuitos integrados programados, disquetes ycualquier otro tipo de software publicados en libros y revistas están protegidos por un Copyright y no pueden serreproducidos o transmitidos, en parte o en su totalidad, en ninguna forma ni por ningún medio, incluyendo fotocopiadoo grabación de datos, sin el permiso previo por escrito de Editorial LARPRESS. No obstante, los diseños de circuitos impresos si pueden ser utilizados para uso personal y privado, sin necesidad deobtener un permiso previo.Limitación de responsabilidad: Todos los materiales suministrados a los lectores cumplen la Normativa Internacionalen cuanto a seguridad de componentes electrónicos y deberán ser utilizados y manipulados según las reglasuniversalmente aceptadas para este tipo de productos. Por tanto ni la editorial LARPRESS, ni la empresa suministradorade los materiales a los lectores se hacen responsables de ningún daño producido pos la inadecuada manipulación de losmateriales enviados.

CONSULTORIO TECNICO

Existe un Consultorio técnico telefónico gratuito a disposición de todos los lectores. Este sevicio se presta todos loslunes y martes laborables en horario de 17 a 19 h.El número de teléfono para consultas es el 91 375 02 70.

Código Precio(€)

E276 MAYO 2003Fuente de Alimentación Conmutada de 17 V/10 A:

- PCB 020054-3 19,40

Unidad de conmutación complementaria para modelismo R/C:- PCB 020126-1 19,00- Disk, hex and source files 020126-11 10,00- PIC16C712-041/SO, programmed 020126-41 32,00

Sistema de Desarrollo AVRee:- PCB 020351-1 27,36- Disk, example programs 020351-11 10,00

Caja de conmutación con efectos de guitarra:- PCB 020181-1 27,00

Temporizador Inteligente para Ventilador:- Disk, project software 020170-11 10,00- MSP430F1121, programmed 020170-41 23,50

Sustitución del SAA3049:- PCB 020085-1 27,00- Disk, source and hex code 020085-11 10,00- 87LPC764BN, programmed 020085-41 20,60

Desplazamiento de luces bicolor:- PCB, controller board 010134-1 17,00- PCB, LED board 010134-2 22,00- Disk, project software 010134-11 10,00- AT89C2051-12PC, programmed 010134-41 15,00

E275 ABRIL 2003Analizador Lógico 20/40 MHz:

- PCB 020032-1 32,00- Disk, demo program 020032-11 10,00- AT90S8515-8PC, programmed 020032-41 31,28

Sistema de Altavoces Activo (II):- PCB 020054-2 16,46

Medidor de Capacidad con Escala Automática:- PCB 020144-1 15,00- Disk, source and hex files 020144-11 10,00- PIC16F84A-20/P, programmed 020144-41 32,00

Reloj de arena electrónico:- PCB 020036-1 38,00- Disk, project software 020036-11 10,00- PIC16F84A-04/P, programmed 020036-41 32,00

E274 MARZO 2003Sistema de altavoces activo (I):

- PCB 020054-1 16,00

Lanzador de Dado RPG Electrónico:- PCB 020005-1 23,00- Disk, source code file 020005-11 11,14- AT90S4433-8PC, programmed 020005-41 70,24

Ahuyentador de roedores:- PCB 020110-1 27,00

Conectores de red controlados SMS:- PCB 020157-1 25,00

E273 FEBRERO 2003CompactFlash Interface para sistemas de microcontrolador:

- PCB 020133-1 12,00- Disk, source code of demo 020133-11 10,00

Bus DCI:- PCB, converter board 010113-1 17,00- PCB, terminal board 010113-2 25,00- Disk, project software and source code 010113-11 10,00- AT90S8515-8PC, programmed 010113-41 43,00

Ampliación de líneas y ADC:- Disk, BASCOM-51 programs 020307-11 10,00

Dispositivo de bloqueo programable para números de teléfono:- PCB 020106-1 25,00- Disk, project software 020106-11 10,00- AT89C2051-1, programmed 020106-41 13,00

Codec de audio USB con S/PDIF:- PCB 020178-1 22,00

E272 ENERO 2003Emulador de EPROM:

- PCB 024066-1 18,50- Disk, GAL JEDEC listing 024066-11 10,00- GAL 16V89, programmed 024066-31 10,00

Linterna a LED:- Disk, project software 012019-11 10,00- PIC12C672-04/SM, programmed 012019-41 40,00

Comprobador de Nivel de Audio:- PCB 020189-1 18,50

Monitorizador telefónico de bebé:- PCB 012016-1 20,00- Disk, source and hex files 012016-11 10,00- AT90S1313-10PC, programmed 012016-41 21,00

Adaptador para Diagnóstico de Vehículo:- PCB 020138-1 18,50

MAYO 2003

SERVICIOS LECTORES

65Elektor

E271 DICIEMBRE 2002Programador AT90S8535:

- PCB 024051-1 16,24

Vatímetro Digital de RF:- PCB 020026-1 26,00- Disk, source code files 020026-11 10,00- PIC16F876-04/SP 020026-41 40,00

Medidor de Nivel de Presión Sonora:- PCB 020122-11 39,25

Alarma de Robo para Moto:- PCB 000191-1 20,00- Disk, source code files 000191-11 10,00- PIC16F84-04/P 000191-41 40,00- PIC16F84-04/P 000191-42 29,35

E270 NOVIEMBRE 2002Receptor de la banda de 20 m:

- PCB 010097-1 28,47

Comprobador de condensadores ESR:- PCB 012022-1 32,00

Microprogramación para emulador EPROM:- Disk, hex file 024107-11 9,78- AT89C2051-12P programmed 024107-41 16,00

Comprobador de continuidad:- PCB 020002-1 9,13

Placa controladora de alta velocidad (II):- PCB 020102-1 24,00

Interface paralela JTAG:- PCB 020008-1 18,00

E269 OCTUBRE 2002Medidas de Distancia mediante Rayos Infrarrojos:

- Disk, project software 020010-11 9,79- 87LPC762, programmed 020010-41 21,38

E268 SEPTIEMBRE 2002Limitador de Audio para DVD:

- PCB 024074-1 27,00

Cambio entre Teclado/Ratón por Pulsador:- PCB 024068-1 20,00

E267 AGOSTO 2002Procesador de Señal de Audio Digital DASP-2002:

- PCB 020091-1 38,59- 27C256, programmed 020091-21 18,94- Set: PCB + 020091-21 020091-C 55,00

Antorcha de diodos LED- PCB 010130-1 26,47

Verificador DMX Portátil - PCB 010203-1 26,47- Disk, source & hex code files 010203-11 11,00- AT90S8515, programmed 010203-41 87,15

Tube Box- PCB 010119-1 22,00

E266 JULIO 2002Regulador de luz DMX:

- PCB 010210-1 50,46- 68HC11F1FN, programmed 010210-41 78,72- Set: PCB + 010210-41 010210-C 124,21

E265 JUNIO 2002Controlador de CompactFlash para Bus IDE:

- PCB 024032-1 20,00

Interface I2C para Bloque Lego RCX:- Disk, project software 010089-11 11,00

Interface LPT/DMX:- PCB 010212-1 22,21- Disk, source code files & program 010212-11 11,00- AT90S8515-8PC, programmed 010212-41 89,00

Receptor de Infrarrojos Multi-estándar:- PCB 012018-1 18,00- Disk, project software 012018-11 11,00- P87LPC764BN, programmed 012018-41 25,00

Interfaz Serie para el Bus 1-Wire de Dallas:- PCB 020022-1 15,00

Nombre

Domicilio

C.P.

Tel. Fax Fecha

Por favor envíen este pedido a:ADELTRONIKApartado de Correos 3512828080 MadridESPAÑATel. 91 327 37 97

Forma de pago (vea la página contigua para más detalles)Nota: Los cheques serán en euros y conformados por una entidad bancaria.

❏ Cheque (nominativo a VIDELKIT, S.L.)

❏ Giro postal. Cuenta Postal (BBVA)

Nº 0182-4919-74-0202708815

❏ Fecha de caducidad:

Número de tarjeta:

Firma:

Por favor envíenme los siguientes materiales. Para circuitos impresos, carátulas, EPROMs, PALs, GALs,microcontroladores y disquetes indique el número de código y la descripción.

Cant. Código Descripción Precio/unid. TotalIVA incl. €

Sub-totalGastos envioTotal

✂

✂

Los precios y las descripciones están sujetas acambio. La editorial se reserva el derecho decambiar los precios sin notificación previa. Losprecios y las descripciones aquí indicadas anulanlas de los anteriores números de la revista.

3

Código Precio(€)

Código Precio(€)

CUPON DE PEDIDO

SERVICIOS LECTORES

66 Elektor

E264 MAYO 2002Sistema de Medida de Velocidad:

- PCB 010206-1 25,74- Disk, source and hex files 010206-11 11,38- 87LPC762, programmed 010206-41 24,34

Control Remoto de Procesos utilizando un Teléfono Móvil (2):- PCB 010087-1 30,81- Disk, project software 010087-11 11,38- GAL16V8, programmed 010087-31 11,33

Sencillo Programador para Micros AVR:- PCB 010055-1 30,14- Disk, project software 010055-11 11,13- Set: PCB + 010055-11 010055-C 30,08

Receptor de Banda VHF:- PCB 010064-1 30,54

CI multi-propósito para modelismo (II):- PCB, speed controller 010008-1 11,00- PCB, hot glow/go-slow 010008-3 11,00- Disk, source code files 010008-11 14,00- 87LPC762BN, programmed 010008-41 23,47

E263 ABRIL 2002Panel Mezclador de Luces:

- PCB 0000162-1 78,00

Circuito integrado multipropósito para modelismo (I):- PCB, servo reserve 010008-2 10,58- PCB, 2-channel switch 010008-4 10,58- Disk, source code files 010008-11 13,44- 87LPC762BN programmed 010008-41 23,00

Sistema de Desarrollo PICee:- PCB 010062-1 38,39- Disk, example programs 010062-11 11,00- Set: PCB + 010062-11 010062-C 44,00

Amplificador Final Versátil:- PCB, amplifier 010049-1 20,00- PCB, power supply 010049-2 33,00

E262 MARZO 2002Interfaz de disco duro para puerto de impresora:

- PCB 010047-1 25,59- Disk, project software 010047-11 10,84- 7064LC84-15, programmed 010047-31 73,21

Iluminación y caja de cambios:- Disk, project software 010204-11 10,86- PIC16C57, programmed 010204-41 25,40

Interrogador maestro:- PCB, transmitter and receiver 010030-1 39,00- Disk, project software 010030-11 11,00- PIC17C44-16/P, programmed 010030-41 59,30

E261 FEBRERO 2002Placa microcontroladora flash para 89S8252:

- PCB 010208-1 32,00- Disk, project software 010208-11 11,00

Medidor de descarga/capacidad de batería:- PCB set 010201-1 34,03- Disk set, project sofware 010201-11 19,00- ST62T65B6, programmed 010201-41 40,00

Cerradura electrónica codificada:- PCB 004003-1 22,54- Disk, project softtware 006001-1 11,00- PIC16F84-04/P, programmed 006501-1 31,28

Fuente de alimentación digital para laboratorio:- PCB 000166-1 25,00- Disk set, project software 000166-11 13,44- PIC16F84A-04P, programmed 1A version 000166-41 43,00- PIC16F84A-04P, programmed 2.5 version 000166-42 43,00

Control remoto RC5:- Disk, project software 000189-11 11,00- Attiny22L-8PC, programmed 000189-41 20,00

UART USB:- PCB 010207-1 37,93- Disk, project software 010207-11 18,00- CY7C63001A, programmed 010207-41 63,02- Set: PCB + 010207-11 + 010207-41 010207-C 86,00

E260 ENERO 2002Control remoto PCM en miniatura (2):

- Transmitter PCB 010205-1 23,52- Receiver PCB 010205-2 19,84- 87LPC768FN, programmed 010205-41 37,36- 87LPC762BN, programmed 010205-42 23,20- Disk, project software 010205-11 11,01

Medidor de capacidad y descarga de batería:- PCB, includes discharger PCB 010201-1 34,53- ST62T65, programmed 010201-41 49,16- Disk, project software 010201-11 19,24Demultiplexor DMX de 8 canales:- PCB 010002-1 41,05- EPROM 27C256 (programmed) 010002-21 18,91- Disk, project software 010002-11 13,64

E259 DICIEMBRE 2001Analizador de códigos de IR:

- 87LPC764, programmed 010029-41 25,88- disk, source code 010029-11 11,02

Saltador:- PCB 010038-1 17,05- 89C2051, programmed 010038-41 21,33- disk, source code 010038-11 10,83

Espionaje de datos en la línea RS232:- PCB 010041-1 10,84

E258 NOVIEMBRE 2001Programador de Micro AVR Atmel:

- PCB 010005-1 28,12- Disk, project software 010005-11 13,35- AT89C2051-12PC, programmed 010005-41 21,22- Set: PCB + 010005-11 + 010005-41 010005-C 52,57

Módulo gráfico LCD para microprocesadores 8051:- PCB 000134-1 15,23- Disk, project software 000134-11 10,77- Set: PCB + 000134-11 000134-C 21,29

Interface I2C para Servo:- Disk, project software 010006-11 10,77

Miniservidor WEB personal:- PCB 010036-1 17,93- Disk, project software 010036-11 10,90- GAL 16V8, programmed 010036-31 20,90

E257 OCTUBRE 2001Conversor de 12 a 24V:

- PCB 014025-1 20,19Control remoto por infrarrojos para PCs:- AT90S2313, programmed 000170-41 29,02

E256 SEPTIEMBRE 2001Interface I2C para puerto RS232:

- Disk, project sofware 010045-11 10,90

Dispositivo para concurso:- Disk, project sofware 000190-11 10,96

E255 AGOSTO 2001PLC DCI:

- PCB 000163-1 47,15- Disk, project software 000163-11 11,62- Set: PCB + 000163-11 000163-C 54,66

SMPSU para automóvil:- PCB 000193-1 23,09

Metrónomo y diapasón:- PCB 000198-1 38,62- Disk, project software 000198-11 11,55- PIC 16F84, programmed 000198-41 31,77

Display de Matriz de Puntos Modular:- Disk, project software 010021-11 11,55- AT89C2051 programmed 010021-41 22,55

Tarjeta de 32 canales de entradas analógicas:- PCB 004090-1 29,52

E254 JULIO 2001Mayor-Domo:

- PCB 000184-1 27,60- Disk, project software 000184-11 11,49- AT90S8515, programmed 000184-41 59,28

Control remoto para modelismo:- PCB 000160-1 18,97- Disk, project software 000160-11 11,49- COP8782, programmed 000160-41 27,60

Taladradora para PCB:- PCB 010024-1 52,96- GAL16R8-25C, programmed 010024-31 16,11- PIC16C64-20, programmed 010024-41 37,39- Set: PCB + 010024-31 + 010024-41 010024-C 98,92

Amplificador de potencia a válvulas HiFi PPP:- PCBs available from Experience Electronics

E253 JUNIO 2001Conversor de velocidad de muestreo a 96kHz:

- PCB 010014-1 43,62

Crescendo Edición Millenium:- PCB, amplifier (mono block) 010001-1 26,47- PCB, power-on delay 974078-1 16,56

MIDI en el puerto RS232:- PCB 000139-1 31,49- EPROM 27C256, programmed 000139-21 18,26- Disk, driver, source code, hex file 000139-11 11,08- Set: PCB + 000139-21 + 000139-11 000139-C 53,53

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MINIPROYECTO

68 Elektor

El Comprobador de Puerto COM es un senci-llo circuito que muestra cómo pueden usarselas señales de un puerto serie para controlarotros circuitos electrónicos. Es probable quedecepcionemos a todos aquellos que preten-dan controlar motores y luces mediante elpuerto serie. Este circuito está limitado paracontrolar sólo tres diodos LEDs y leer el estado

de cuatro conmutadores, nada más ynada menos.

RS 232Las funciones y las característicaseléctricas de las señales de unpuerto serie se han mantenido

como un estándar. Este estándar sedenomina el estándar RS 232 y fuedefinido a principios de los años 60por la “Asociación de Industrias deElectrónica”. El objetivo de esta aso-ciación fue definir un puerto están-dar que pudiese usarse con equiposprocedentes de diferentes fabrican-

Comprobador de Puerto COMCon tres diodos LEDs y cuatro conmutadoresDiseñado por P. Goossens

El puerto serie (a menudo llamado puerto COM), es perfecto paraconectar distintos circuitos electrónicos a nuestro PC. La complejidad delcircuito conectado varía desde unas pocas líneas de E/S que controlan undispositivo y leen el estado de conmutadores, hasta un sistema decomunicaciones complejo entre varios ordenadores. Este circuito seincluye dentro de la primera categoría que acabamos de establecer y usael puerto serie para realizar unas pocas y sencillas tareas de E/S.

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ress

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de vanguardia

tes y que permitiese la comunicación entreellos. Más de 40 años después este estándar(aunque con algunas pequeñas modificacio-nes) todavía se usa ampliamente en todotipo de equipos. Por supuesto, los usos másconocidos son el ratón, el módem, etc., peroen los equipos industriales, la presencia deun puerto RS 232 también es un hecho muycomún.

El equipo estándar de un puerto RS 232ha sido dividido en dos grupos bien defini-dos: los equipos DTE y los DCE. Estas defi-niciones hacen referencia a un Equipo Ter-minal de Datos (del inglés, ”Data TerminalEquipment”) y a un Equipo de Comunica-ción de Datos (del inglés, ”Data Communi-cation Equipment”), respectivamente. Estosdos términos han sido elegidos por los crea-dores del estándar debido al modo en que elpuerto serie fue utilizado en aquellos tiem-pos: en un extremo de la conexión se dispo-nía de un terminal, el cual no hacía nadamás que presentar en pantalla lo que sehacía sobre teclado, y en el otro extremo delenlace se disponía de una especie de equipode comunicaciones.

La función de un terminal (DTE) es muysencilla en esta configuración: cada teclaque se pulsa se transmite a través del enlaceserie y cada carácter que se recibe se mues-tra en la pantalla. El equipo de comunica-ciones (DCE) se encarga de todos los otros

aspectos de la comunicación. Por lotanto, el puerto serie no está limi-tado a la conexión de terminalespara equipos de comunicación. Esmás, aún se sigue utilizando unDTE y un DCE para describir los dosgrupos distintos de equipos.

Las señalesEl estándar RS 232 describe muchasmás señales que las que son reque-ridas en un puerto serie de un orde-nador actual. Esto hace posible eluso de un conector de 9 terminalesen lugar del conector original de 25terminales. Las señales adicionales

que se encontraban en el conectorde 25 terminales (casi) generalmenteno se usaban nunca en los equiposmodernos. Las señales que normal-mente se emplean podemos encon-trarlas en la Tabla 1. El sentido enel que se dirigen dichas señalestambién está incluido en dichatabla. Así, “DCE a DTE” indica quelas señales se originan en el DCE(salida) y terminan en el DTE(entrada). Obviamente, “DTE a DCE”tiene el significado opuesto. Las dosseñales más importantes son RxD yTxD. Estas señales se utilizan parael intercambio de información serie(“serie” significa uno detrás de otro,y en este caso, en el puerto RS 232se trata de bit tras bit).

Un equipo DTE se puede distin-guir fácilmente de un equipo DCEcon sólo mirar el tipo de conector uti-lizado. Si el equipo tiene un conectormacho para el puerto serie podemosdecir que se trata de un DTE (porejemplo, un ordenador). Si el equipo,en su lugar, dispone de un conectorhembra, tendremos que decir que setrata de un equipo DCE (por ejemplo,un módem, un circuito con diseñodoméstico, etc.).

Aspectos eléctricosNi que decir tiene que las señalesde un puerto RS 232 tienen queestar conformes con unas especifi-caciones eléctricas. Es en estepunto donde los autores del están-dar han decidido optar por unasolución que puede parecer algopeculiar, sobre todo cuando se miradesde un punto de vista de señalesdigitales. Así, un nivel lógico 1(denominado “MARCA” en unacomunicación serie) se representaeléctricamente por una señal com-

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3-hilos

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Figura 1. Se pueden usar distintos tipos de cables para realizar una conexión serie.

Tabla 1. Las señales en un conector de 9 terminales.

DCD (Detección de Portadora de Datos) DCE a DTE

RxD (Datos Recibidos) DCE a DTE

TxD (Datos Transmitidos) DTE a DCE

DTR (Terminal de Datos Preparado) DTE a DCE

DSR (Conjunto de Datos Preparados) DCE a DTE

RTS (Solicitud para Enviar Datos) DTE a DCE

CTS (Borrar para Enviar Datos) DCE a DTE

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Sí, deseo recibir contra reembolso los números de ELEKTOR que indico a continuación, al precio de portada, más gastos de envío. (Seservirán sólo los números que no estén agotados al tiempo de recibir la orden de pedido).

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COMPLETATU COLECCIÓN

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prendida entre los valores de – 3 y – 25 V,mientras que un nivel lógico 0 (cuyo tér-mino en RS 232 sería el de “ESPACIO”),debe tener una tensión comprendida entre+ 3 y + 25 V. Por lo tanto, podemos decirque no solamente hay unas diferencias detensión importantes, comparadas con losniveles TTL, sino también que todas lasseñales están invertidas.

La mayoría de los ordenadores trabajanactualmente con niveles de señal TTL, endonde un nivel de tensión comprendidoentre 0 y + 0,8 V se corresponde a un nivellógico “1” y una tensión comprendida entre+ 2 y + 5 V se corresponde con un nivellógico “0”. Por supuesto, los puertos RS 232modernos aún pueden trabajar con tensio-nes comprendidas entre – 25 V y + 25 V, demanera que ninguno de los equipos quecumpla con las especificaciones de lasseñales RS 232 puede producir daño alguno.

El cableadoLa elección del cable requerido paraconectar dos tipos de equipos juntos a tra-vés de un puerto serie, a menudo causaconfusión debido a la gran cantidad de

posibles soluciones de conexión.Existe una gran diferencia entreconectar dos equipos DTEs (dosordenadores, por ejemplo) y laconexión de un DCE a un DTE (porejemplo, un módem a un ordena-dor). En la Figura 1 se pueden veralgunas de estas configuracionesdiferentes.

Cuando examinamos estos ca-bles podemos detectar fácilmenteque para las conexiones entre unDTE y un DCE no hay cruces deseñales, mientras que para las cone-xiones entre dos DTEs tienen que

cruzarse algunas señales. El númerode señales requeridas para realizaruna conexión entre dos elementosde un equipo puede variar de 3 a 9.Si además trabajamos con la versiónde un conector de 25 terminales,disponemos aún de más señalesque pueden conectarse. En nuestroejemplo, estas señales han sidoignoradas por motivos de sencillez.Tampoco existe una mayor impor-tancia que lo justifique, ya que en lamayoría de las conexiones serieapenas se utiliza el conector de 25terminales.

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Figura 2. El circuito del Comprobador de Puerto Serie COM está formado porunas pocas resistencias, unos conmutadores y unos diodos LEDs. Comoalimentación se usa una pila de 9 V.

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Figura 3. Distribución de pistas y decomponentes de la placa de circuito impreso delcircuito que se muestra en la Figura 2 (placadisponible a través del servicio “The PCBShop”).

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1,R2,R3 = 2k2R4-R8 = 10k

Semiconductores:D1 = Diodo LED de 3 mm, verde, de

baja corrienteD2 = Diodo LED de 3 mm, amarillo,

de baja corrienteD3 = Diodo LED de 3 mm, rojo, de

baja corriente

Varios:K1 = Conector tipo Sub-D de 9

terminales hembra, en ángulo rectopara montaje en placa de circuitoimpreso.

S1-S5 = Conmutador dedesplazamiento de un contacto.

Pila de 9 V con terminales de conexión.PCB, Placa de circuito impreso

disponible en el servicio al lectorDisco del proyecto que contiene los

ficheros de los programas, concódigo de pedido Nº: 020388-11

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Normalmente es suficiente realizar unaconexión entre tres terminales para conse-guir una comunicación, pero algunos equi-pos requieren que estén conectadas todaslas señales. Estas señales adicionales seusan para realizar la señalización entre losdistintos circuitos, pero esto no se tratará eneste artículo.

El circuitoHemos intentado mantener el Comprobadorde Puerto COM (Figura 2) lo más sencilloposible. La principal razón para ello es que nose ha mantenido el estándar exacto RS 232,el cual fija una tensión de salida comprendidaentre – 3 y – 25 V para un nivel lógico “1” yuna tensión de entre +3 y + 25 V para unnivel lógico “0”. Como ya hemos mencionadoanteriormente, la mayoría de los ordenadorestrabajan con niveles TTL, por lo que no esnecesario utilizar una tensión negativa paraenviar un nivel lógico hacia el ordenador.

En este circuito hemos usado todas lasentradas y salidas encontradas en unconector de 9 terminales para realizar lacomunicación con el mundo exterior. Eneste montaje, dicha comunicación se haconseguido utilizando algunos conmutado-res y unos cuantos diodos LEDs.

También se ha proporcionado una funciónadicional por medio del conmutador S3.Cuando este conmutador está cerrado, todoslos datos serie trasmitidos desde la salida delpuerto serie son redirigidos de nuevo haciala entrada del puerto serie.

La Figura 3 muestra la distribución depistas y de componentes de la placa de cir-cuito impreso para este circuito. Si consi-deramos la pequeña cantidad de compo-nentes requeridos, no debe haber ningúnproblema si decidimos utilizar unapequeña placa para prototipos en lugar dela placa que mostramos.

El circuito está conectado al ordenador através de un cable uno a uno (el cable de laesquina de la izquierda superior que se mues-tra en la Figura 1).

Los programasEl propósito original de este circuito fue ser-vir de ejemplo para mostrar cómo podían pro-cesarse los datos de una manera sencilla através del puerto serie. Para utilizar este cir-cuito se necesita un programa que haya sidoadaptado para las funciones específicas delcircuito.

La escritura de un programa de este tiposerá un ejercicio para nuestros lectores, peropara poder comenzar a hacer cosas existeun artículo dentro de este número de Elek-

tor sobre un nuevo controlador delpuerto serie, desarrollado para elentorno Windows. Por supuesto,este artículo está dirigido princi-palmente para aquellos que tenganinterés y alguna experiencia en pro-gramación.

Un programa ejemplo para esteartículo podemos obtenerlo de losdistintos artículos que hemos publi-cado (por ejemplo, el código depedido 020388-11, disponible endisquete o que se puede bajar gra-tuitamente de nuestra página web).Este programa permite que las sali-das de un puerto serie puedan con-trolarse manualmente, al mismotiempo que muestra el estado de lasentradas.

Después de iniciar la ejecucióndel programa podemos seleccionarel puerto serie requerido. A conti-nuación, el puerto tiene que abrirsepulsando sobre el botón que indica”Open” (Abrir). En este momento elprograma está listo para usarlo ynos mostrará el estado de las entra-das mediante una pequeña marcaen las ventanitas, a la derecha delconector.

Cuando una de las ventanitas con-tiene una marca nos indica que lacorrespondiente entrada tiene unatensión baja, lo que significa quepara una señal RS 232 tenemos unnivel lógico “1”. Esto se corresponde aun conmutador cerrado en nuestrocircuito.

Los tres botones colocados a laderecha de las salidas del conector se

emplean para configurar las señalesa nivel alto o bajo. Estas acciones sehacen visibles en nuestro circuito através de los diodos LEDs.

ConclusionesSe ha pretendido que este circuitosea lo más sencillo posible. Por estemotivo dicho circuito sólo tiene unafuncionalidad limitada. Para incre-mentar sus funcionalidades podría-mos, por ejemplo, añadir una etapapara almacenar las salidas (buffer),las cuales podrían controlar un relépara encender y conmutar una lám-para. Los conmutadores podríansustituirse por una etapa de entradacon un dispositivo aislante óptico opor un conmutador de mercurio, loque nos permitiría aceptar diferen-tes informaciones desde el puertoserie de un ordenador.

Estas mejoras no han sido inclui-das en este circuito ya que quería-mos mantener el circuito lo más sen-cillo posible. Pero no hay nada queimpida que nuestros lectores pue-dan ampliar el circuito por sí mis-mos, convirtiéndolo, por ejemplo, enun conmutador de tiempos contro-lado por ordenador, una alarma con-tra ladrones, y circuitos por el estilo.Las posibilidades sólo están limita-das por nuestra imaginación (y porsupuesto, por nuestros conocimien-tos en electrónica).

(020370-1)

MINIPROYECTO

74 Elektor

Los nombres de las señales RS 232en circuitos electrónicosA menudo, la asignación de nombres a las señales RS 232 en los esquemas delos circuitos electrónicos es incorrecta. Así, un conector hembra se utiliza fre-cuentemente para un puerto serie en un circuito, lo cual significa que el equipodebe considerarse como un DCE. Esto implica, entre otras cosas, que el termi-nal donde llega el dato serie de salida debería llamarse realmente RxD, peronormalmente queda identificado en el esquema eléctrico del circuito comoTxD. Lo contrario a esto se aplica al terminal que recibe el dato serie, que nor-malmente se denomina RxD mientras que su término correcto en una señal RS232 debería ser TxD.Los esquemas eléctricos que se presentan en nuestra revista Elektor siempremuestran el terminal que trasmite el dato serie como TxD, mientras que el ter-minal que recibe el dato es el RxD, independientemente del tipo de conectorutilizado.Este circuito es una excepción a esta regla, ya que no existe una razón lógica paraintercambiar las señales RxD y TxD en este caso.

020054-3(C) Elektor

020054-3 Fuente de Alimentación Conmutada de 17 V/10 A

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(C) E

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020085-1 Sustitución del SAA3049

(C) ELEKTOR020351-1

020351-1 Sistema de Desarrollo AVRee

(C) ELEKTOR020181-1

020181-1 Caja de conmutación con efectos de guitarra

020170-1

(C) ELEKTOR

020170-1 Temporizador Inteligente para Ventilador

010134-1 Desplazamiento de luces bicolor

020126 Unidad de conmutación

complementaria para modelismo R/C

020126-1(C) ELEKTOR

010134-2(C) ELEKTOR (C) ELEKTOR

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