Codificador FMSpara Simuladorde Vuelo

Codificador FMSpara Simuladorde Vuelo

LA REVISTA INTERNACIONAL DE ELECTRONICA Y ORDENADORES Nº 286 3,60 €

LA REVISTA INTERNACIONAL DE LA REVISTA INTERNACIONAL DE ELECTRONICA Y Y ORDENADORES NORDENADORES Nº 286 3,60 €

Placa flash 64-K80C552

Ruleta a Diodos Led

Amplificador de auriculares OTL

Placa flash 64-K80C552

Ruleta a Diodos Led

Amplificador de auriculares OTL

PreamplificadorRIAA con FETsPreamplificadorRIAA con FETs

REGISTRADORCLIMÁTICO

REGISTRADORCLIMÁTICO

registro de temperatura

y humedad

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y humedad

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Depósito legal: GU.3-1980ISSN 0211-397X31/Marzo/2.004

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MONTAJE DE PROYECTOS

Registrador Climático Esta alternativa electrónica a los registradores de temperatura y humedadmecánicos es una unidad autónoma y compacta, que consume unacorriente muy baja. El circuito integrado DS 1616, de la casa Dallas, quese utiliza en este montaje, viene ya equipado con un sensor detemperatura y, además, se le puede añadir un sensor de humedad ocualquier otro dispositivo sensor. Los datos recogidos pueden enviarse aun ordenador desobremesa o a unportátil, a través de unpuerto RS 232, paraser analizados en unprograma con unainterfaz muy agradableque corre bajoWindows. El sistemapuede conectarsetambién a una placamicrocontroladora. 36

Placa flash 64-K 80C552 Esta placa microcontroladora está basada en un sistema 8051estándar, y con unos pocos extras es ideal para usarlo en un sistemade desarrollo o en un módulo de control de un sistema mayor. Su

característica más importantees que se puede programar sumemoria flash de programasobre la propia tarjeta, a travésde un puerto serie RS 232, loque permite una depuracióndel programa sobre la tarjeta y,al mismo tiempo, reducir loscostes y el tiempo de trabajo.

6

Ruleta a Diodos LedTodo el mundo ha jugado alguna vez alos juegos de azar, quizás en la loteríao incluso en un casino. Después detodo, ¿quién no sueña con ser rico sintener que trabajar duro para ello?

44

CONTENIDONº 286 ELEKTOR MARZO 2004

ARTÍCULOS INFORMATIVOS

Montajes de proyectos

6 Placa flash 64-K 80C552

36 Registrador Climático

44 Ruleta a Diodos Led

48 Máquina de Relajación

50 Codificador FMS para

Simulador de Vuelo

60 Amplificador de

auriculares OTL

66 Preamplificador RIAA

con FETs

Artículos informativos

32 La resistencia de Sensado

58 Diseño de filtro analógico

Regulares

3 Sumario

15 Noticias

30 Ojeada al próximo número

31 Libros

35 Nuevos Libros

55 EPS

La resistencia de SensadoLa resistencia sensora, colocada en serie con lacarga, es fundamental en la regulación de corrientede una fuente de alimentación conmutada. Esposible mejorar la pérdida de potencia en estaresistencia, tal y como se muestra en un circuitoconversor ejemplo que controla 8 diodos LEDsblancos a partir de una pila de 4,8 V. 32

Codificador FMS para Simulador de VueloCon el Codificador FMS R/C de Vuelo que se describeen este artículo podemos mejorar y depurar nuestramaestría en el vuelo por control remoto y ganar unaexperiencia muy valiosa sin tener que gastar dinero einvertir en dispositivos de control remoto o incluso enconstruirnos nuestra maqueta de aeroplano. Dehecho, el codificador FMS nos permitirá utilizarnuestro control vía radio para mejorar, en un fututo,nuestras dotes de vuelo.

50

MICROCONTROLADOR

6 Elektor

Placa flash 64-K 80C552Barato, multifuncional y programable en el propio circuito

Diseñado por L. Hamers

Esta placa de microcontrolador es un sistema estándar basado en el 8051,que puede usarse como sistema de desarrollo o módulo de control de ungran sistema con unos pocos extras. Las características más importantesson la memoria flash programable a través de puerto serie RS-232, condepuración directamente sobre placa y bajo coste.

Características– Microcontrolador 80C552 con

reloj a 11,0592 MHz

– 64 KB Flash ROM, 32 Kb RAM

– Programable en circuito (max 64 KB)

– Compatible con el depurador decódigo fuente del MSC1210 paradepuración “in-circuit”

– Lógica de direccionamientototalmente implementada enGAL

– Nueve señales “chip-select” paradispositivos externos conectadosal bus de datos

– 10 entradas de conversor A/D o10 entradas disponibles

– 11 pines de entrada/salida disponibles

– Bus I2C

– Perro guardián, monitor de ten-sión de batería, batería de “bac-kup” de RAM

– Interface RS232 real (MAX232)

– 2 conectores de 36 pines (2,54 mm)para todas las conexiones

Anteriormente ya se publicó en Elektor unavariedad de placas de microcontrolador ba-sada en los sucesores del 8051, pero ésta tienevarias características que la distinguen clara-mente del resto. Si continúa leyendo descu-brirá los detalles.

Principio de operación Normalmente, con un microcontrolador el pro-grama se lee desde la ROM, mientras que laRAM se usa para almacenar variables y datos.Sin embargo, durante el desarrollo software esútil tener el programa en RAM, porque estopermite modificarlo fácilmente. Para progra-mar la memoria flash, también es necesariotener el programa en RAM, porque no es posi-ble programar una ROM flash y ejecutar unprograma al mismo tiempo. Por tanto, esnecesario tener un mecanismo para conmutarentre los distintos modos de operación. Sonposibles los siguientes modos:

- Depuración.- Programación flash.- Normal.

El microcontrolador 80C552 sólo puededireccionar 64 Kb de memoria flash, porque sólotiene 16 líneas de dirección. En modo depura-ción, parte de la memoria flash se debe usarpara el programa monitor, lo cual reduce la can-tidad de memoria disponible para el programade aplicación en modo normal. Como la flashROM 29F010 tiene una capacidad de 128 Kb, lamitad de ésta no se usa. Sin embargo, con uncircuito diseñado de forma inteligente podemosusar el pin 16 para conmutar entre las dos mita-des de ROM flash bajo el control de una líneadel puerto, lo cual podemos llamar “Debug/Run”(o, para abreviar, D/R).

Modo normal (Figura 1)Este modo se usa después de que el desarrollode un programa se ha completado y la placaestá montada en un sistema único. En modonormal, la ROM flash se emplea como memo-ria de programa en todo el rango de direccio-nes de memoria de 0000 a FFFF (64 Kb). Lalínea D/R en este modo se pone a ‘0’, lo cualsignifica que A16 de la ROM flash también sepone a ‘0’.

El programa para el modo normal está colo-cado en la mitad inferior de la ROM flash entreel rango de direcciones que va de 00000 a0FFFF (aquí se usa un dígito extra comparadocon direcciones normales, porque la ROM esdos veces la región de direcciones de los 64 Kb).

Para memoria de datos, hay 32 Kb de STAMen el rango de direcciones de 8000 a FFFF. Losdispositivos de I/O mapeados en memoriapueden conectarse en la parte inferior, en laporción de memoria de datos no usada que

ocupa el rango 0000 a 7FFF. Se pue-den emplear un total de nueve seña-les de chip-select para este propósito:CE0 a CE7 para direcciones que vandesde 0000 a 00070, y CEIO1 para laregión restante (0008 a 7FFF).

Modo depuración (Figura 2)El software suministrado con elMSC1210 ha sido desarrollado recien-temente en Elektor e incluye undepurador de código fuente llamadoSLD51. Este depurador nos permitecopiar un programa a la placa a travésdel puerto serie y después ejecutarlo,detenerlo, ejecutarlo paso a paso yexaminar variables. También es posi-ble fijar ‘breakpoints’, lo que permitedetener el programa en ciertos pun-tos para buscar problemas.

En modo depuración, el rango dedirecciones flash va desde 10000 a17FFF y está mapeado dentro delrango 0000 a 7FFF para el microcon-trolador. Esta parte de la memoriaflash contiene un sistema operativocombinado y un programa monitorllamado OS552. Como las líneas delpuerto del microcontrolador se ponena ‘1’ después de un reset, el programamonitor, después de un reset, co-mienza en la dirección flash 10000.

Los 32 Kb de la parte alta de lamemoria flash no pueden usarse por-que la RAM está direccionada comomemoria de datos y programa en esterango. Esto es necesario por dos razo-nes, la primera, porque permite com-probar en memoria (RAM) un pro-grama determinado mediante el pro-grama monitor, y la segunda, paraejecutar este programa. Las I/Omapeadas en memoria están localiza-das en la misma región que en modonormal, y también se puede compro-bar durante la depuración.

Modo programación (Figura 3)El tercer modo se usa para programarla flash ROM. No es posible borrar yreprogramar la flash ROM mientras elprograma que controla este procesoestá siendo ejecutado en la memoriaflash, es necesario hacer ciertos cam-bios en la organización de la memoria(lo cual significa que se puede escri-bir). Las señales de selección de chippara la I/O mapeada en memoriaestán inhabilitadas para evitar efec-tos no deseados o circuitos externos.

El firmware para la programación dela memoria flash se debe escribir en

MICROCONTROLADOR

8 Elektor

FFFF

8000

0008

0000

FLASH

Program Data

CE I/O 2

CE I/O 1

RAM

030042 - 12

Figura 1. Configuración en modonormal de la Flash Rom.

FFFF

8000

0008

0000

FLASH

CE I/O 2

CE I/O 1

RAMRAM

030042 - 13

Figura 2. Configuración de la FlashRom en modo depuración.

FFFF

8000

0000

RAM

030042 - 14

FLASH

Figura 3. El tercer modo es el deprogramación de la Flash Rom.

RAM. El programa de PC FlashMon hace esto deforma automática.

El circuito-Procesador y memoria:La Figura 4 muestra el circuito completo

de la placa del microcontrolador. Los diferenteselementos que componen el circuito lo hacenfácilmente reconocible.

El microcontrolador es un Philips 80C552(IC4). Las características más importantes quese han añadido, comparadas con las de unmicrocontrolador estándar 8051, son unainterface I2C, un conversor A/D de 10 bits con8 canales y un puerto I/O extra. Como es nor-mal, los ocho bits bajos del bus de direccionesestán multiplexados y separados de las seña-les AD por IC3.

En el bus de direcciones se conecta unaRAM de 32 Kb (IC8) y una flash ROM de 128Kb (IC5). Realmente sólo se usan 96 Kb de laflash ROM. El decodificador de direcciones locompone una GAL 16V8 (IC6), el cual generalas señales de control para ambos integradosde memoria, y las I/O mapeadas en memoria.Las líneas PSEN y RD se usan para generar lasseñales de salida habilitadas en las regionesdonde son necesarias.

-GAL:La GAL es el elemento central para

conmutar entre los diferentes modos deoperación del sistema. Varias señalesde procesador se aplican a sus entra-das, incluyendo PGM (lo que hace quela GAL conmute al modo de programa-ción cuando es ‘0’) y D/R (‘0’: ejecuciónen modo normal; ‘1’: modo depuración).Las salidas de la GAL controlan los inte-grados de memoria y las señales dehabilitación de chip para I/O mapeadasen memoria. La descripción de la GALprogramada es como sigue:

/OE = /PSEN*/RD/CE_RAM = /A15+/PRG*/PSEN+/WR*/RD*/D_R*PRG+D_R*/RD*/WR*/PSEN/CE_ROM = PRG*/PSEN+/WR*/RD*/PRG+D_R*A15*PRG/CE_IO0 =

/(/A11*/A12*/A13*/A14*/A15*PRG*/PSEN)/CE_IO1 =

A15+CE_IO0+/PRG+PSENA16 = D_R

El fichero upboard.pds (disponibleen disquete o en la página web de

Elektor bajo código de pedido número030042-11) se puede leer usando elprograma Palasm, el cual está disponi-ble en Internet de forma gratuita. Sinembargo, si la programación de la GALno requiere ningún cambio, se puedeprogramar directamente usando elfichero JEDEC upboard.jed.

-I/O:Todas las señales necesarias para

la conexión de hardware externo sesacan fuera a través de los conecto-res K1 y K2. Además de los buses dedatos y direcciones, se incluyenvarias señales de selección de chipque se pueden usar para excitardirectamente dispositivos de I/Omapeados en memoria. Las señalesCE0 a CE7, que corresponden con lasdirecciones 0000 a 0007, se sacan através del decodificador de direccio-nes IC7.

Si fuesen necesarias más señalesde control, se puede usar la señalCEIO1 para manejar el resto delrango de I/O (desde 0008 a 7FFFF). Sise ejecuta un comando MOVX enesta zona, la señal CEIO1 pasa a ‘0’.

MICROCONTROLADOR

10 Elektor

Figura 4. Esquema completo de la placa microcontroladora.

Las señales de 5 V del puerto serie delmicrocontrolador son convertidas a nivelesRS-232 a través del (IC2) MAX232, para per-mitir que el circuito se conecte directamentea un PC. Si se conectan RXD y TXD como semuestra en el esquema del circuito, no esnecesario usar un cable de módem nulo; en sulugar se puede usar un simple cable conec-tado pin a pin.

El 80C552 tiene una completa interface I2Cque soporta completamente el estándar, tantoen modo maestro simple o múltiple. La acti-vación de la línea de reloj se indica por mediodel LED D1. Esta línea también se usa paraque el programa monitor visualice el estadodel sistema durante el arranque por medio decódigos intermitentes.

Las entradas del A/D (P5.0–P5.7) estánconectadas directamente a K1. La tensión dealimentación para el microcontrolador sirvecomo tensión de referencia. Si esto no es sufi-cientemente preciso, las resistencias R11 yR12 se pueden eliminar y conectar una ten-sión de referencia de 5 V a K1.34 y K1.35.

-Tensión de alimentación y protección:Se puede usar un pequeño alimentador

estabilizado de 5 VDC para alimentar la placadel microcontrolador. El circuito está prote-gido contra una tensión de alimentacióninsuficiente para IC1. Este integrado (unMAX691) ha sido especialmente desarrolladopara estas cuestiones, y genera un pulso dereset inmediatamente después de aplicar laalimentación.

Si la tensión del microcontrolador cae pordebajo de 4,5 V, se coloca en el estado deReset, alimentándose la RAM desde la bate-ría de backup (si JP1 está fijado) y la RAM sepone en modo standby. Si la tensión cae pordebajo de 4,6 V, PF0 se pone a ‘0’ (el nivel detensión se puede ajustar usando R9 y R10; latensión de disparo de la entrada PF1 es 1,3V). Si R13 y R14 están colocadas, esto sepuede usar como una indicación tempranade que la tensión de alimentación se estácontrayendo.

IC1 también incluye un temporizadorwatchdog, en el caso de que el temporizadorwatchdog del 80C552 no sea lo suficiente-mente seguro. El watchdog se habilita o inha-bilita soldando R15 y R16 en su lugar. Si que-remos saber más sobre el MAX691, encon-traremos las hojas de características en ladirección www.maxim-ic.com.

MICROCONTROLADOR

11Elektor

0300

42-1

BT1

C7

C8

C11 C12

C13

D1

H1 H2

H3H4

IC3

IC4

IC5

IC6

IC7

IC8

JP1

K1

K2

R3

R4

T1

X1

030042-1

C1

C2

C3 C4

C5 C6

C9

C10

IC1

R1R2

R5

R6

R7R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

030042-1(C) ELEKTOR

0300

42-1

Figura 5. Para mantener la placa de circuitoimpreso compacta empleamos componentesSMD.

para presionar hacia abajo el pin en lazona que vamos a soldar. Una vez queel integrado se ha colocado de formafirme, soldaremos el pin de la esquinacontraria. Ahora comprobaremos laposición del integrado, la cual sepuede alterar si fuera necesario apli-cando calor al pin soldado y moviendoel integrado. Una vez que el integradose ha colocado de forma correcta,podemos soldar los pines restantes.Debemos dejar que el integrado seenfríe después de cada soldadura yantes de soldar otro pin, ya que unsobrecalentamiento puede destruirlo.

MICROCONTROLADOR

12 Elektor

Ensamblaje de la placa de circuito

La placa de circuito impreso diseñada para estecircuito se muestra en la Figura 5. Los compo-nentes SMD se han usado para que la placa sealo más compacta posible, esto hace que el ensam-blaje de la placa del circuito sea un poco más difí-cil, pero con un soldador de punta fina y buenpulso, se puede realizar sin ninguna dificultad. Sihubiese algún tipo de problema es convenientedisponer de un trozo de cinta de desoldar.

Primero fijaremos todas las resistencias a laplaca. Los valores de las resistencias SMDestán impresos sobre su encapsulado mediantetres o cuatro dígitos. El dígito final siempreindica cuántos ceros se colocan después delvalor. Por ejemplo, ‘333’ significa ‘33’ seguidode tres ceros, lo que da lugar a una resistenciade 33 K. Sin embargo, ‘3302’ (‘330’ y dos ceros)también indica un valor de 33 K.

Pueden seleccionarse distintas opcionesfijando resistencias de 0 Ω, las cuales se usancomo jumpers (si las conseguimos, podemosusar resistencias de 1 Ω, o puentes de cableen su lugar). Las siguientes configuracionesson valores estándar, para los cuales el soft-ware está configurado:

Función Colocado AbiertoDepurador/Modo ejecución R1 R2Inhabilita watchdog R6 R5Modo programación R7 R8Tensión de referencia + R11 –Tensión de referencia – R12 –Interrupción ‘baja tensión’ – R13/R14Watchdog externo – R15/R16

Cuando se estaba desarrollando el software,era muy molesto tener que resetear repetida-mente el watchdog (interno o externo), y estoa menudo producía problemas. Además deesto, ninguno de los watchdog se repara porOS552. Esto significa que es mejor no usar elwatchdog hasta que la mayor parte del soft-ware esté acabado. Las resistencias R15 y R16inicialmente no se colocan.

Una vez soldadas todas las resistencias,podemos colocar los condensadores cerámi-cos. Tendremos cuidado de no mezclar los de33 pF y los de 100 nF. Estos condensadoresSMD son muy parecidos, ya que no tienen suvalor impreso.

Después de esto, fijaremos los condensado-res electrolíticos junto a IC2. Debemos de tenercuidado con la polaridad de los mismos antesde colocarlos. Para los electrolíticos rectangu-lares, el terminal positivo está marcado con unpequeño signo + o una pequeña muesca, peroen los condensadores electrolíticos redondos es

justo al revés: tienen su terminal nega-tivo marcado con un punto negro. Encualquiera de los casos no está demás extremar la precaución porque silos colocamos de forma errónea tien-den a explotar.

Después, soldaremos los integradosSMD a la placa del circuito. Aquí tam-bién tenemos que poner mucha aten-ción en la orientación. Comenzaremospor poner una pequeña cantidad deestaño en la pista y en la patilla de laesquina. Usaremos unas pinzas paracolocar el integrado en la placa yemplearemos la punta del soldador

Figura 6. Placa completamente montada.

se usa con la plataforma de desarrollo delMSC1210. Esto forma parte de un completo sis-tema de desarrollo que incluye un compiladorC, un proyecto de gestión con ficheros ‘make’ yun depurador. Se desarrolló un OS535 para unaplaca diferente con un microcontrolador80C535, en cuyo caso se necesitan varias modi-ficaciones, entre otras cosas en lo que respectaa la excitación de la GAL.

Podemos usar la placa de tres formas dife-rentes, asumiendo que tenemos fijada unaflash ROM que contiene el programa monitor:

1) Programar la placa y ejecutar el pro-grama FlashMon en nuestro PC. Esto nos per-mite programar hasta 64 Kb de la memoriaflash.

2) Depurar un programa que hayamos escritoy ejecutar el programa SLD51 en nuestro PC. Lamáxima memoria disponible es 32 Kb.

3) Para ejecutar un programa tenemos queescribirlo (con tamaño máximo de 64 Kb), pro-gramar primero la memoria flash y despuésresetear la placa. También podemos ejecutarun programa emulador de terminal en el PC,pero no FlashMon o SDL51. La placa ejecutaráahora nuestro programa. El programa monitorestá colocado en los 64 Kb límite y no afectaal funcionamiento de la placa.

Estos modos de operación se describendetalladamente más abajo.

SimuladorEl software se puede desarrollar y depurarusando el programa SLD51. Para usar la placaen este modo seleccionaremos el puerto COMadecuado bajo la configuración Options/Comy fijaremos la velocidad a 57.600. Después deque la placa se haya encendido, permaneceráen modo depuración. Podemos usar File/Openy File/Download para cargar un programa enla RAM, donde puede ejecutarse subsecuen-temente. Si colocamos el programa en eldirectorio \src\hello_debug podemos usarlocomo ejemplo para este propósito.

FlashMonEl programa FlashMon desde el dispositivo dedesarrollo mC51 puede usarse para borrar elflash ROM en la placa y reprogramarlo. Parahacer esto, primero copiamos el fichero flas-hmon.bix en el directorio bin del dispositivode desarrollo. Después ejecutaremos el pro-grama FlashMon. En Options/Com fijaremosla velocidad a 57.600 y seleccionaremos elpuerto COM adecuado. Para evitar que el pro-grama de la ROM arranque, habilitaremos‘Disable Flash Autostart’ en el menú Toolbox.

Cuando encendamos la placa el arranquedel programa regular será interceptado y el pro-grama monitor interno arrancará en su lugar.

Después de que todos los compo-nentes SMD están ubicados, pode-mos colocar los zólcalos de los inte-grados y los conectores a la placa.Nos aseguraremos que los zócalos secolocan con la orientación correcta,particularmente el zócalo PLCC.Debemos tener en cuenta que éstetiene una parte plana en una de lasesquinas. Para terminar el trabajo de

soldadura colocaremos el transistor,el LED, la batería y el cristal. Porúltimo, situaremos los cuatro inte-grados en sus zócalos. Por supuesto,antes de colocar la GAL (IC6), debe-mos de programarla usando el ficheroupboard.jed, mientras que el ficheroupboard.hex se usará para programarla flash ROM (IC5). Si no se pudierahacer esto, podemos pedir versionespre-programadas al Servicio de Lec-tores (código de pedido 030042-21 y030042-31).

En la Figura 6 se muestra una ver-sión completamente ensamblada dela placa del circuito.

Comprobación del circuito ensamblado

Para comprobar la placa del circuitoimpreso podemos pegar unos pinesen el conector K1 para las conexio-nes o usar un trozo de placa de pro-totipos, montando dos conectoresen la placa de prototipos, cada unocon 36 contactos. Conectaremos lospines 23 y 24 de K1 a los pines 3 y 2de un conector hembra sub-D yconectaremos la masa (pin 1 de K1)al pin 5, pin 1 a pines 4 y 6, y pin 7 apin 8.

Después conectaremos la placa alPC usando un cable serie pin a pin yejecutaremos el programa emuladorde terminal (del tipo HyperTerminal).Configuraremos el enlace serie para57,6 kbit/s, 8N1, no handshake. Siahora conectamos una fuente de ali-mentación a la placa (5 V con unmínimo de 70 mA), aparecerá en pan-talla el mensaje ‘Hello World’. Esto serepetirá si pulsamos una tecla. Elfichero upboard.hex programado enla flashROM contiene un pequeñoprograma de aplicación para añadir alprograma monitor. ¡Enhorabuena!, yasabemos que el sistema está vivo.

Si la flashROM no ha sido progra-mada, no sucederá nada. No pode-mos programar el monitor en la flashROM nosotros mismos, porque laplaca necesita el monitor para pro-gramar (¡es una pena!).

SoftwareLa combinación del programa monitorjunto con el sistema operativo se deno-mina OS552. Es una versión sensible-mente modificada del OS535, la cual

MICROCONTROLADOR

13Elektor

LISTADO DE COMPONENTES

Resistencias:(todas la resistencias: SMD

encapsulado 1208)R1,R2,R5-R8,R11-R16 = 0Ω (ver

texto)R3, R4 = 3k3R9 = 330 kR10 = 130kR17 = 1kR18 = 10k

Condensadores:(todos los condensadores: SMD

encapsulado 1208)C1,C2 = 33pFC3-C6 = 1μF 16VC7-C13 = 100nF

Semiconductores:D1 = LED, rojo, 3 mm, alta

eficienciaT1 = BC516IC1 = MAX691CWE

(encapsulado SO16)IC2 = MAX232 (encapsulado SO16)IC3 = 74HC573 (encapsulado SO20)IC4 = 80C552EFA

(encapsulado PLCC68)IC5 = 29F010 (32-pin encapsulado

DIP), ≤ 120ns, programado,código de pedido 030042-21

IC6 = GAL 16V8D15QP,programado, código de pedido030042-31

IC7 = 74HC138 (encapsulado SO16)IC8 = 62256 (28-pin encapsulado

DIP), ≤ 120 ns

Varios:X1 = 11.0592MHz cristal de

cuarzoB1 = Batería de Lítio CR 2032 con

soporte para PCB K1,K2 = conector SIL 36-pines K3 = conector sub-D 9 (hembra)

(no para PCB)Zócalos para integrados IC4, IC5,

IC6 e IC8JP1 = jumper de 2 víasPCB, código de pedido 030042-1Disco, proyecto software, código

de pedido 030042-11 o descargagratuita

Ahora podemos usar ‘Toolbox/Clear Flash All’para borrar el programa en la flash ROM (el pro-grama monitor no se borrará) y Toolbox/Down-load para escribir el nuevo programa en la flashROM. Observe que este programa debe conte-ner la instrucción LJMP (0x02) en la dirección0000, porque de otra forma no puede arrancarcon el programa monitor. El programa estálocalizado en \src\hello_run, el cual ya estáincluido en el firmware estándar y se puedeusar como ejemplo.

Funcionamiento monitorNada más comenzar la placa arranca en mododepuración y el programa monitor OS552envía un comando al PC. Si el programa Flas-hMon está ejecutándose en el PC, el PC envía

un comando de vuelta a la placa parapermanecer en modo depuración.

Una vez que esto ha sucedido, elmonitor espera comandos del PC, y elLED de la placa parpadea de formaregular. Si no se envía un comando ala placa después de que está encen-dida, el monitor comprueba si uncomando LJMP (con destino 0x02)está presente en la dirección 0000 dela flash ROM. Así es como el monitorreconoce si hay un programa válidopresente en la memoria Flash.Cuando la placa conmuta al modoejecución, comienza a correr el pro-grama en la dirección 0000 de lamemoria flash.

(030042-1)

MICROCONTROLADOR

14 Elektor

Sumario de las placas de microcontrolador 8051A pesar de que pueda parecer que nos inclinamos hacia los PICs, en Elektor ya se han publicado varios desarrollos para microcontrolado-res de la familia 8051. Aquí haremos una breve descripción de los más importantes:

Placa Flash micro 89S8252:Un simple sistema para programas de hasta 8 Kb, destinado tanto a usuarios novatos como experimenta-dos. También proporciona las bases para un curso de programación que explica los fundamentos tecnoló-gicos del microcontrolador y examina varios lenguajes de programación (ensamblador, BASIC-52 y elCompilador de C Reads 11). Se publicó en el 2002 y en enero del 2003 apareció una ampliación de I/O.

Placa controladora de alta velocidad.:El DS89C420 es un derivado super-rápido que se puede usar para procesar a velocidades de hasta 33MIPS. Un sistema de desarrollo ideal, con 16 Kb de memoria de programa flash y capacidad de progra-mación en circuito. Se entregó en varias partes durante el segundo semestre del 2002.

Placa de desarrollo XA:Con una interface PC/104 para microcontroladores de 16 bits, memoria de programa de 64 Kb y 64Kb de RAM, la familia XA se presentó como la sucesora de 16 bits de la 80C32, pero va mucho másallá. El núcleo del XA es considerablemente más rápido que su predecesor de 8 bits. Se describió en amediados del 2003.

Plataforma de desarrollo MSC1210:Esta pequeña, pero potente placa, está construida usando tecnología SMD. A diferencia de otras placasdescritas aquí se suministra lista para trabajar, sin necesidad de soldar. Podemos manejar programas dehasta 8 Kb (8 Kb de desarrollo, 16 Kb max en Flash), pero tiene I/O adicionales y entradas para un con-versor A/D de 24 bits. Incluye un sistema de desarrollo en Basic y C. Ya se ha descrito un instrumentode medida digital usando esta placa como aplicación. Se publicó en el segundo semestre del 2003(‘Central de Medida de Precisión’).

Placa Flash 80C552 con 64-K:Un diseño clásico para programas de hasta 32 Kb (32 Kb de desarrollo, máximo 64 Kb en flash), con memoria flash en circuito programa-ble y 32 Kb de RAM. Tiene ocho entradas analógicas y un conversor de 10 bits, quedando tres sets de 8 líneas de I/O libres. Usa el mismosoftware de desarrollo que la plataforma de desarrollo del MSC1210 (con menos modificaciones).

Descargas gratuitasProyecto software, incluyendoOS552 (fuente), ‘Hello’ programa(fuente en C), Flash552.hex, upbo-ard (GAL fuente y JEDEC files).Fichero número: 030042-11.zip.FlashMon y SLD51 (en μC51/bin.)incluidos en 030060-11a.zip, ver‘Central de Medida de Precisión’(parte 2, Septiembre 2003).PCB layout en formato PDF.Número de fichero: 030042-1.zip.www.elektor-electronics.co.uk/dl/dl.htm

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Oscilador programable en encapsu-lado estándar miniaturaDespués de la introducción del con-cepto NPO (New Platform Oscillator),EPSON, empresa representada enEspaña por Anatronic, S.A., intro-duce el primer producto basado enesta innovadora tecnología de encap-sulado, el SG-8002LB. El SG-8002LB inicia una serie de nue-vos productos basados en el conceptoNPO de EPSON. Con menores dimen-siones que cualquier otro encapsuladoplástico, el nuevo SG-8002LB es el pri-mero en ofrecer este encapsuladoultra-miniatura.Con un área de superficie de 5 x 3.2mm, el oscilador tiene una altura desólo 1,2 mm, lo que hace que sea idealen entornos donde el tamaño es unfactor vital. En comparación con el encapsuladoestándar de la industria de 5 x 7 mm,el encapsulado tipo LB tiene la mitad

SLAT, compañía perteneciente alGrupo 3M, presenta su gama de pro-ductos HERMES, que está compuestapor fuentes de alimentación y equiposde conversión de potencia de 100 a2000 W.Los sistemas HERMES, que ofrecenla máxima seguridad y un serviciosin fallos, poseen un diseño modularque garantiza la seguridad en todassus operaciones, dotando de un fun-cionamiento rápido y fácil sin inte-rrupciones. Los equipos de conversión HERMEShan sido diseñados para su utilizaciónen terminales y sistemas de teleco-municaciones, redes de acceso defibra óptica, televisión por cable, redescelulares, redes por satélite, etc.Las unidades modulares HERMES, quecumplen con los estándares más estric-tos, ofrecen un servicio ininterrumpido,gracias a un sistema de control continuocon indicaciones de estado y alarma.Los rectificadores, generalmente utili-zados en redundancia N+1, compartenautomáticamente la corriente, y en casode producirse un fallo en el módulo de laUnidad de Control, continúan suminis-trado las salidas de carga. Los sistemas pueden operar en lascondiciones más extremas (cabinets

interiores o exteriores), con un rangode temperatura operativa de -30 a +65°C. Además, todas las salidas poseendispositivos de protección. Los componentes mecánicos cumplenlos principales estándares ETSI y 19”,al mismo tiempo que ocupan un mí-nimo espacio (19“ x 3U x 288 mm).Todos los rectificadores y módulos decontrol se pueden conectar indivi-dualmente y cambiar sin afectar elfuncionamiento.

Los sistemas ofrecen una configura-ción a medida de las salidas del panelfrontal, donde también se encuentranlas salidas de alarma. Algunos mode-los permiten la instalación de unabatería auxiliar (vía conector frontal),mientras se efectúa la operación dereemplazar la batería principal.

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

FU E N T E S D E A L I M E N TA C I Ó N Y E Q U I P O S D E C O N V E R S I Ó N D E P O T E N C I A HERMES

PR I M E R P R O D U C T O “NPO” (NE W PL AT F O R M OS C I L L AT O R)

Fuentes de alimentación y equipos de conversión de potencia HERMES SLAT.

Primer producto “NPO”.

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Atmel Corporation, empresarepresentada en España por Ana-tronic, S.A., anuncia la disponibi-lidad del nuevo IC receptor depotencia ultra baja de 125 kHz LFASK ATA5282 con tres canales deentrada para antenas tridimensio-nales (3D).Este nuevo dispositivo es el primer ICreceptor de control remoto disponibleen el mercado que posee una salidadigital RSSI de 8 bit para mejorar laprecisión de localización. El ATA5282 ha sido diseñado para sis-temas Passive Entry Go (PEG) en apli-caciones de automoción y control deacceso. Incorporando hasta tres bobi-nas de antena, un microcontrolador,un transmisor RF o transceptor (comolos modelos T575x, T5743, T5760,ATA5811/12) y una batería, se puedediseñar un FOB manos libres para sis-temas PEG.El ATA5282 es el primer IC receptorLF tridimensional con RSSI digitalde 8 bit, mientras que las solucionesde la competencia ofrecen salidasRSSI analógicas, en las que el micro-controlador necesita un convertidorA/D adicional para decodificar laseñal.En los sistemas PEG, la función RSSI(medición del la fuerza del campomagnético) es esencial definir conextrema precisión la localización deun vehículo. Un sistema PEG reco-noce mediante la comparación defuerzas de campo magnético de varios

sistemas trigger si la tarjeta está den-tro o fuera del coche. Si la tarjeta no es reconocida, el motorno arranca. Esto ayuda a evitar arran-ques fortuitos como los causados, porejemplo, por un niño jugando. Lasalida RSSI de 8 bit, así como la 3entradas para medición tridimensio-nal, incrementa la precisión de posi-ción y, por lo tanto, la seguridad. El consumo de corriente, que es unparámetro importante para pequeñas

aplicaciones alimentadas por batería,tales como una llave de coche, es desólo 2 μA en standby y 4 μA en modoactivo. El dispositivo permite distancias derecepción de hasta 2.5 metros desdelas estaciones base externas, depen-diendo de la potencia del campomagnético correspondiente. El voltajeoperativo del ATA5282 es de 2 a 4.2V con un rango de temperatura de -40 a +85 °C.

PR I M E R IC R E C E P T O R D E C O N T R O L R E M O T O LF T R I D I M E N S I O N A LC O N RSSI D I G I TA L D E 8 B I T

Su tecnología abre oportunidades afabricantes de tarjetas SIM / USIM yoperadores de redAtmel Corporation, empresa repre-sentada en España por Anatronic,

S.A., anuncia la introducción delAT91SC25672RC, un nuevo microcon-trolador smart card secure high-endbasado en el núcleo CPU ARM Secur-Core SC100.

El AT91SC25672RC se caracteriza poruna memoria de programa ROM com-pacta de 256 Kbytes y una EEPROMflexible de 72 Kbytes. Además, el bajoconsumo de este microcontrolador

AT M E L I N T R O D U C E U N N U E V O M I C R O C O N T R O L A D O R SM A RT CA R D SE C U R E

de tamaño y un 60% menos de volu-men.El SG-8002LB es el primer osciladorprogramable en este encapsulado y sepresenta en una amplia gama de ran-gos de frecuencia de 1 a 125 MHz conuna temperatura operativa entre -40 y+85 °C. Además, la estabilidad de frecuenciade 50 ppm y 100 ppm se puede espe-

cificar sobre dos rangos diferentes detemperatura. El oscilador se programaen un proceso por lotes en cantidadesde producción masiva. Las muestrasclientes. son programadas por los dis-tribuidores o incluso por los propios Al igual que otros osciladores de laserie SG-8002, el SG-8002LB usa uncircuito interno de generación de fre-cuencia PLL y combina un periodo de

desarrollo corto con versatilidad y unprecio razonable.La serie SG-8002, que supera las nece-sidades básicas de un oscilador de relojestándar, se puede aplicar en mercadosmuy versátiles, incluyendo Bluetooth,reloj de referencia para Ethernet, relojde velocidad de bus en PC o automati-zación industrial, por citar unos pocosde la amplia variedad de usos posibles.

IC receptor de control remoto LF de Atmel.

hace que sea compatible con losrequerimientos de teléfonos móviles.Ocupando menos de 20 mm_, elnuevo producto está perfectamenteindicado para el mercado de tarjetasinteligentes y ofrece todo lo necesariopara aplicaciones smart card high-end, donde se requiere seguridad yrapidez de computación. Amplio espacio de memoria, núcleoRISC de 32 bit y RAM de 10 Kbytes,en combinación con un acelerador dehardware, hacen que este productosea ideal para implementacionesJavaCard. Con este microcontrolador, se abrennuevas oportunidades para la aplica-ción simple o simultánea de tarjetasSIM / USIM. Los clientes se beneficiande todas las ventajas ofrecidas poresta tecnología en el desarrollo de apli-caciones para operadores de red 3G yGSM, tales como m-commerce o m-banking, sin restricciones de rendi-miento o seguridad.

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El FLIP se encuentra disponible librede carga en la página Web de AtmelAtmel Corporation, empresa re-presentada en España por Anatro-nic, S.A., anuncia la disponibilidadde la segunda generación de FLIP,su software Flexible In-system Pro-grammer basado en PC. Compa-rado con herramientas In-systemProgrammer C51 disponibles en elmercado, el FLIP ofrece variascaracterísticas y ventajas adiciona-les que mejoran la flexibilidad ypotencia de los dispositivos C51Flash de Atmel. El software FLIP, que trabaja con lasplataformas Windows 9x / Me / NT /2000 / XP y Linux, soporta la progra-mación ISP de los microcontroladoresC51 Flash de Atmel mediante variosinterfaces de comunicación, inclu-yendo RS232, USB y CAN, progra-mando 32 kBytes en unos segundos. Además, la implementación ha sidodiseñada para ser muy cómoda para elusuario, ya que no se requiere hard-ware adicional.Ejecutando la carga inicial on-chip, elusuario puede actualizar el código olos datos en la Flash o EEPROM. Estacapacidad de auto-programación per-mite cambios rápidos durante los pro-cesos de desarrollo, programación en

la línea de producción en aplicacionesde gran volumen y actualizaciones decampo y diagnóstico remoto en el ser-vicio post-venta. FLIP soporta una amplia gama demicrocontroladores Flash C51, queposeen una gran capacidad de memo-

ria de programa (hasta 64 Kbytes) y unbuen número de periféricos, inclu-yendo convertidores A/D, temporiza-dores. Watchdog y PCA. El catálogo Atmel 8051 Flash tambiéndispone de Productos de AplicaciónEspecífica con funciones especializa-

SO F T WA R E P R O G R A M A D O R C O N M AY O R F U N C I O N A L I D A D Y P O T E N C I APA R A L O S M I C R O C O N T R O L A D O R E S FL A S H C51

Software programador con mayor funcionalidad y potencia.

Nuevo microcontrolador Smart Card Secure de Atmel.

das, tales como Red CAN (familiaCANary), MP3, Lectores Smart Card,USB y TCP / IP @Web Embebido, paraservir en un amplio rango de merca-dos y aplicaciones.

Entre las múltiples ventajas del FLIP,también destacan la Librería de CargaDinámica (DLL), BatchISP (versión eje-cutable DOS), AutoISP, modo ‘debug’ yayuda on-line.

Para más información:MadridTel: 913660159Fax: 913655095E-Mail: info@anatronic.com

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Applied Micro Circuits Corpora-tion (AMCC), empresa representaen España por Aspid Comunica-ciones, S.A., anuncia la introduc-ción del transceptor S3155 y el dis-positivo Clock and Data Recovery(CDR) quad S4848.Los dispositivos permiten a los OEMdesarrollar capacidades más integra-das en una gran variedad de aplica-ciones, reduciendo simultáneamenteel consumo de potencia de sistema, elcoste y el tamaño.El S3155 y el S4848 interconectan conlas soluciones framer AMCC, así comoCircuitos Integrados de AplicaciónEspecífica (ASIC), y ofrecen a losclientes unos productos que alcanzannuevos niveles de rendimiento y fun-cionalidad. Ambos dispositivos sopor-tan OC-48 y OC-48 con ratios FEC.

El transceptor OC-48 de 16 bit SONET/ SDH / ATM S3155 con CDR ofrecepotencia muy baja y elevada funcio-nalidad en un dispositivo que ha sidodiseñado para muy diversas aplica-ciones, incluyendo LVPECL y LVDS.Su interface I/O versátil soporta fuen-tes de alimentación de 2.5 o 3.3 V. El S3155 soporta todas las estructurasde entrada / salida paralela de 16 bitde dispositivos legacy, productos de lacompetencia y soluciones ASIC yAMCC. Este transceptor puede traba-jar en cualquier modo LVPECL dife-rencial sin la necesidad de compo-nentes pasivos externos. Encapsulado en un PBGA de 196pines, el S3155 integra redes de resis-tencia de terminación de entrada,mientras que un generador PRBS per-mite a los clientes probar parte de su

sistema durante el ciclo de diseño, porlo que también se elimina la necesi-dad de un equipo de test.Presentado en un encapsulado PBGAde 121 pines, el S4848 ofrece capaci-dades de máximo rendimiento, bajainestabilidad y un nivel de potenciade 195 mW por canal. Además, todoslos canales no utilizados en el S4848se pueden desconectar y apagar, do-tando de máxima flexibilidad y opti-mizando el diseño y rendimiento delsistema.

Para más información:Aspid Comunicaciones, S.AGeneral Aranáz, 4928027 MadridTel: 913717756Fax: 913201018E-mail: aspidcom@aspidcom.comwww.aspidcom.com

TR A N S C E P T O R E S CMOS OC-48 PA R A A P L I C A C I O N E S SONET / SDH

SendFar, empresa representada enEspaña por Ibérica de Compo-nentes, S.A., anuncia el puenteCliente inalámbrico SF-300, un pro-ducto compatible IEEE802.11b parasistemas LAN wireless que requie-ren el uso de un Puente ClienteInalámbrico. El puente amplia la capacidad inalám-brica a PC desktop, impresoras, escá-neres, equipos médicos, maquinaríade fabricación, registradores de datosde código y otros dispositivos de reco-gida de datos.El SF-300 ofrece una interconexióneconómica y fiable un dispositivoque utiliza puertos Ethernet y unPunto de Acceso LAN. El puenteinalámbrico puede moverse libre-mente dentro del área de coberturadel Punto de Acceso, al mismotiempo que se mantiene conectado ala red Ethernet. El SF-300 se caracteriza por un ratiode datos de 11 Mbps, compatibili-dad IEEE802.11b, potencia de salidaajustable hasta 200 mW, ratio de

datos automática escalable a 11, 5.5,2 y 1 Mbps, encriptación / decripta-ción de datos WEP de 64 / 128 bit,Power over Ethernet y encapsuladometálico.

PU E N T E CL I E N T E I N A L Á M B R I C O

El SF-300 es compatible c IEEE802.11b.

Socket Communications, Inc.,empresa representada en España porIbérica de Componentes, S.A.,anuncia el primer módem 56 K ina-lámbrico alimentado por batería paraPDA. El Socket Cordless 56 K Modem contecnología Bluetooth Wireless dota alos usuarios de libertad y movilidadpara acceder a Internet o e-mail através de un teléfono desde cual-quier dispositivo Bluetooth quesoporte un perfil Dial-Up Networking(DUN), como un Pocket PC, ordena-dor portátil Windows y dispositivoPalm, sin tener que recurrir a unalínea telefónica analógica o enchufeeléctrico. El módem Cordless 56 K con tecnolo-gía Bluetooth Wireless se presentacon una batería recargable Litio-ionque garantiza un mínimo de treshoras de uso. El módem utiliza una antena in-terna y es un dispositivo compati-ble con Bluetooth 1.1 Clase 1, ofre-ciendo unos 110 metros de libertadinalámbrica.El Cordless Modem está listo parahardware V.92, dando a los usuariosla opción de añadir llamada enespera, permanecer on-line y descar-gar ficheros de una manera muyrápida. El módem está certificadopara trabajar en Estados Unidos,Canadá, Europa, Australia, NuevaZelanda y Japón. El nuevo módem soporta BluetoothGeneral Access Protocol, Service Dis-covery Protocol, Dial-Up NetworkingGateway y FAX Gateway, y se carac-

teriza por unos LED que ofrecen infor-mación instantánea de estado delenlace Bluetooth, actividad de datos yestado de carga.El Cordless 56 K soporta cualquierdispositivo Bluetooth DUN Client,incluyendo Palm, Pocket PC 2002,Windows Mobile 2003 y Windows98SE/Me/2000/XP.

Compacto y ligero, el nuevo módemincluye Get Connected¡ Wizard paraagilizar la configuración de conexióndial-up. Además, el software WhereA-reYou? hace posible que los usuariosprogramen fácilmente el módem parausos en diferentes países.

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MÓ D E M I N A L Á M B R I C O C O N B AT E R Í A PA R A PDA Y O R D E N A D O R E S P O RT Á T I L E S

Módem de 56k con batería para PDA y ordenadores con tecnología Bluetooth.

La línea FFD 2.5” Ultra Narrow SCSIahora se encuentra disponible concapacidades de hasta 15 MB M-Systems, empresa representadaen España por Ibérica de Compo-nentes, S.A., lanza un nuevo discoFlash solid-state de 2.5” con un inter-face Ultra Narraos SCSI, que ha sidodiseñado para sistemas en aplicacio-nes militares, aeroespaciales, teleco-municaciones y transporte. El nuevo FFD 2.5” Ultra Narrow SCSIes un disco solid-state sin componen-tes en movimiento, disponible ahoracon capacidades de 256 MB a 15 GBen un formato 2.5”. Al igual que la versión de 3.5”, el FFD2.5” Ultra Narrow cumple con SCSI-2y SCSI-3 y ofrece un rendimiento lec-

tura / escritura de 17 y 11.5 MB porsegundo, respectivamente. Muchos sistemas no pueden conte-ner un disco mayor, debido a laslimitaciones de espacio y los reque-rimientos de un incremento en elflujo de aire, están migrando a dis-cos SCSI de 2.5”. El FFD 2.5” UltraNarrow SCSI es la solución ideal,ofreciendo elevada fiabilidad, ope-rando en condiciones ambientalesadversas y cumpliendo con MIL-STD810F y NEBS level 3.

Para más información:Ibérica de Componentes, S.A.Tel: 916587320 / Fax: 916531019www.ibercom.netE-mail: informa@ibercom.net

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Cintisa, empresa líder en la fabrica-ción y comercialización de elementosy componentes para la industria eléc-trica y electrónica, presenta suscables unipolares de alta temperaturaNi+FV, especialmente indicados paracableado o conexionado de cuadrosde mando, instrumentos de medición,aparatos de calefacción e iluminación,

y, en general, para aplicaciones querequieran gran resistencia a altastemperaturas.Los cables poseen conductor unipo-lar de cobre niquelado (Cu-Ni) declase V, doble encintado de vidrioimpregnado de silicona como aisla-miento, y cubierta de trenza de fibrade vidrio siliconada.

Los cables unipolares Ni+FV, cuyarango de temperatura operativa es de–60 a +350 °C, llegando a +400 °C enperiodos cortos de tiempo, tienen unexcelente envejecimiento, ya queposeen buena resistencia a la hume-dad y a las atmósferas químicas, asícomo a los choques térmicos. La tensión nominal es de 500 V, mien-tras que la tensión de ensayo llega alos 2000 V.

Para más información:Cintas Técnicas Industriales, S.A.E-mail: cintisa@optral.eshttp://www.cintisa.es

CA B L E S U N I P O L A R E S D E A LTA T E M P E R AT U R A CU-NI + FV

Cables unipolares de alta temperatura CU - Ni + FV.

OPTRAL, S.A., anuncia el cable dedistribución armado metálico para usointerior y exterior KTMT-1 (28) Mono-tubo, un cable muy robusto y alta-mente protegido de los roedores. El KTMT-1 (28) Monotubo está formadopor entre 4 y 12 fibras ópticas SM oMM 62,5 / 125 o 50 / 125 con segundaprotección holgada formada por unúnico tubo de material termoplástico.El cable también posee protecciónantihumedad mediante gel hidrófugodotado de cubierta interior, refuerzode hilaturas de Aramida, proteccióncontra roedores por trenza de acero ycubierta exterior de material termo-plástico libre de halógenos con baja

emisión de humos y retardador de lallama (LSZH).Este cable libre de elementos rígidos,que ha sido diseñado especialmentecomo cable de distribución horizontal,se caracteriza por su construccióncompacta y resistente, alta flexibili-dad, severa protección a los roedoresy rango de temperatura operativa de -20 a +70 °C.

Para más información:P.I. Mas RogerC/ Benjamín Franklin, S/N.08397 Pineda de Mar (Barcelona) Tel: 34 93 762 55 53 Fax: 34 93 762 58 31

El KTMT-1 (28) monotubo.

NU E V O D I S C O FL A S H SO L I D-STAT E D E 2.5”

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CA B L E D E F I B R A Ó P T I C A D E E S T R U C T U R A H O L G A D A KTMT-1 (28) MO N O T U B O

Nuevo disco duro Flash Solid-State de 2,5 “ concapacidades hasta 15 GB.

Brand-Rex, empresa distribuida enEspaña por CMATIC, S.L., anuncia elpanel óptico Compact Plus, un panelde parcheo de elevado rendimientoque combina las mejores característi-cas disponibles, ofreciendo una solu-ción económica a las aplicaciones defibra que requieren un formato muycompacto. Realizado en acero con láminas dezinc, el panel óptico Compact Plusofrece un elevado grado de flexibili-dad y funcionalidad, haciendo quesea ideal para una amplia gama deaplicaciones.Este panel óptico de montaje en rackde 19”, que puede soportar hasta 48fibras (con adaptadores SFF), poseeuna bandeja deslizante drop-downque facilita tanto el acceso como lainstalación. Los adaptadores maximi-zan el área frontal para tareas de rotu-lado o etiquetado. El panel Compact Plus, que puede tra-bajar con cables de fibra convencio-nales y con el sistema Blolite, tambiénse caracteriza por diferentes configu-raciones del frontal para montar adap-tadores ST, FC, SC (simplex y duplex),

MT-RJ y LC (duplex). La parte traseratambién ofrece posibilidad de aperturapara cumplir con un gran número deaplicaciones. Los slot y los huecos en la base delpanel permiten realizar configura-ciones de gestión de fibra a medida ydotar de mayor seguridad a loscables entrantes. También seencuentran disponibles otras confi-

guraciones de panel y adaptadoresbajo petición. El panel óptico Compact Plus es idó-neo para cierres superficiales, ya quesus brackets ajustables de montajehacen posible una posible profundi-dad de sólo 225 mm. Además, lospaneles se presentan con todos los tor-nillos y elementos de gestión de fibranecesarios.

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PA N E L D E PA R C H E O Ó P T I C O CO M PA C T PL U S

El panel de parcheo óptico Compact Plus Brand-Rox de elevado rendimiento.

Brand-Rex, empresa distribuida enEspaña por CMATIC, S.L., anunciasu fibra óptica optimizada para láser50 / 125 OM3 y distancias de hasta300 metros, que soporta transmisión10 Ethernet Gigabit. La fibra multi-modo OM3 es ideal para aplicacio-nes a 10 Gbps optimizadas paraláser de 850 nm.Este tipo de fibra se encuentra dispo-nible en una amplia gama de cons-trucciones de cable, así como en elinnovador sistema de fibra sopladaBrand-Rex Blolite. La limitación a velocidades de 10Gigabit de las fibras multimodo exis-tentes (62.5 / 125 y 50 / 125) ha origi-nado el desarrollo de una fibra multi-modo optimizada para láser OM3,capaz de transportar 10 Gigabit porsegundo hasta 300 metros de distan-cia (más del 90% de las redes tronca-les de los edificios se encuentran den-tro de esta distancia). La utilización de este tipo de fibramultimodo, junto con la tecnologíaserie VCEL (láser de Emisión Superfi-

FI B R A Ó P T I C A M U LT I M O D O 50 / 125 OM3 PA R A A P L I C A C I O N E S 10 GB P S

Fibra óptica multimodo 50/125 OM3 para aplicaciones optimizada para láser.

cial de Cavidad Vertical) de 850 nm, esun método económico para conseguirvelocidades de 10 Gigabit y ofrece aldiseñador de redes mayor creatividadpara implantar una arquitectura ópticacentralizada. La fibra óptica OM3 supone unasolución para abordar las exigencias

de ancho de banda de los años veni-deros, ya que en el entorno LAN pro-liferan aplicaciones con gran de-manda de ancho de banda, talescomo flujo multimedia, almacena-miento masivo y aplicaciones desoftware gestionadas de forma cen-tralizada.

Para más información:CMATIC, S.L.Eduardo Torroja, 18, nave 828820 CosladaMadridTel: 916726508 Fax: 916727112E-mail: cmatic@infonegocio.comWeb: www.cmatic.net

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Las cajas empotradas TM-3 deCYMEM ofrecen gran accesibilidad CYMEM, S.A., empresa fabricantede cajas terminales para cableadosestructurados, ofrece de su gama decajas de conexión empotradas, la cajaTM-3, una solución estética, con acce-sorios para su instalación en muros,mamparas y tabiques móviles.La caja TM-3 es más estética porquedar a haces con la pared. Ade-más, por su concepción modularpueden incluir muy diferentes confi-guraciones en función de las necesi-dades del cliente. Se montan sobre contenedores quedisponen de troqueles de fácil rotura,en todas las caras lo que facilita laentrada de los cables desde cualquierdirección. Gracias a su frontal abati-ble, las cajas TM-3 son de gran como-didad, tanto para el usuario comopara los labores de instalación y man-tenimiento.Los perfiles con los que se forman lascajas TM-3 son de aluminio anodinadoy pulido. Dichos perfiles permiten, porsu diseño, la fijación de diversosmecanismos en sus paredes. Las paredes laterales de las cajas y lasplacas que soportan los diversos tiposde conectores, protecciones y otros

elementos están inyectadas en plás-tico térmico color crema RAL 1013autoextinguible clase V.0, según lanorma UL94. Dicho plástico lleva un

tratamiento contra rayos ultravioleta,lo cual impide el cambio de tonalidadcon el paso del tiempo y los rayos sola-res directos.

CA J A S D E C O N E X I Ó N E S T É T I C A S

Las cajas TM-3 ofrecen una solución estética en las instalaciones.

Los modernos equipos telefónicos ytelemáticos, los ordenadores y unacreciente de cantidad de aparatosque incorporan electrónica a suestructura tradicional, al mismotiempo que aumentan sus presta-ciones y su complejidad, se hacenmás sensibles a todo tipo de pertur-baciones, tales como picos de ten-sión inducidos por las tormentas olos producidos por las maniobras enredes de alta tensión. Otro tipo de perturbaciones tiene suorigen en las emisiones electromag-néticas producidas por conmutadoreseléctricos y electrónicos, motores ogeneradores de R.F. El espectro de fre-cuencias producido es muy amplio yva desde unos pocos KHz hasta cientosde MHz, perturbando la recepción deradio y televisión, y la comunicaciónen general. Para evitar las averías que estos fenó-menos pueden producir CYMEM,S.A., presenta sus protecciones PBM yfiltros de red de 220 V, ya que ambostipos de perturbaciones pueden pene-trar en los equipos a través de la ali-mentación de energía de 220 V.Para eliminar los picos de tensión seutiliza una célula de protección contrasobretensiones y para evitar las inter-ferencias electromagnéticas se em-plea un filtro de red. CYMEM suministra sus solucionesen dos versiones, una sólo con pro-tección contra sobretensiones (inten-

sidad nominal de 16 A) y otra queincorpora filtro de red (intensidadnominal de 10 A). La protección PBMes muy fácil de instalar, sólo hay queintercalarla en la toma de energía delaparato a proteger.Las características constructivas sonlas siguientes: piezas aislantes inyec-tadas en plástico autoextinguibleclase V.0 (norma UL-94), piezas metá-licas flexibles de cobre berilio tem-

plado con recubrimiento electrolíticode níquel, piezas metálicas rígidas dela latón con recubrimiento electrolíticode níquel, y circuito impreso calidadFR-4 V.0.

Para más información:CYMEM, S.A.Tel: 918 038 585Fax: 918 038 648E-mail: int@cymem.esWeb: www.cymem.es

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PR O T E C C I O N E S PBM Y F I LT R O S C O N T R A P E RT U R B A C I O N E S D E R E DD E E N E R G Í A D E 220 V

Filtros y protecciones PBM para 220V.

Leasametric, empresa especializadaen la venta y alquiler de instrumen-tación electrónica de segunda ma-no, y representada en España porDENVER Metrología Electró-nica, S.L., anuncia la presencia, ensu oferta de productos, de los regis-tradores de datos Sefram 8420, quese caracterizan por 8 y 16 canales demedición multi-rango y 16 entradaslógicas. La combinación de precisión de 14bit, frecuencia de 250 kHz que dotade un acho de banda de 30 kHz ymemoria interna de 16 Megawordhacen que estos registradores seanúnicos en el mercado. Además, losregistradores de la serie 8420 son

muy fáciles de usar y ofrecen unelevado rendimiento. Muchos usuarios necesitan unregistrador que ofrezca una pre-sentación en color de informaciónmulticanal con la opción de alma-cenar o imprimir los datos. La serie 8420 posee un LCD colorde 10.4” y un puerto estándarVGA para conectar un monitorexterno. Las mediciones y las configuracionesse pueden almacenar en una granmemoria interna e imprimir en unrollo de papel a través de un meca-nismo térmico integrado. En modoXY, el área de trazado es de hasta 250x 250 mm.

Los datos almacenados también sepueden transferir al disco floppy 3.5,memoria de tarjeta flash o disco durointerno. Estos datos se transfieren rápida-mente entre el registrador y un PCpara lograr un análisis que use elmismo programa de software, utili-zando Ethernet o RS-232 o interfaceIEEE. Las potentes capacidades de la serie8420 tienen fácil acceso mediante elmenú en pantalla en combinacióncon un teclado o ratón. Las entradas‘universales’ pueden ser empleadaspara un amplio rango de medicio-nes, incluyendo voltajes DC (de 1 a1000 V), voltajes RMS, corrientes o

RE G I S T R A D O R E S D E D AT O S D E 8 Y 16 C A N A L E S C O N PA N TA L L A D E C O L O R

temperatura (termoacopladores osensores Pt 100). Estos equipos son un claro ejemplo dela gama de productos del catálogo deDENVER, que sólo posee dispositivosy herramientas de primeras marcas,renovados y perfectamente testados yajustados, con garantía mínima de unaño. También existe la posibilidad dealquilar los equipos.

Para más información:DENVER metrología electrónica, S.L.Tel: 915698006Fax: 915690420www.denvermetrologia.com

AOIP, empresa representada porEuro Instruments, S.L., anunciael PHP 602, un termómetro deentrada dual y elevada precisiónque, siendo idóneo para trabajar conRTD, se caracteriza por calibraciónde sensores de temperatura, análisistérmico diferencial, revisión de esta-bilidad de temperatura, y monitori-zación (alarma) y registro de tempe-ratura. Todo ello con una resoluciónde 0.0001 °C y una precisión de0.009 °C.

Si ya existe un gran número depruebas en la base de datos, elusuario puede crear, en cualquiermomento, nuevas tablas lineales,mientras que los parámetros demedición (corrección versus están-dares, números de serie, nombres,datos de calibración…) se almace-nan en la memoria. Gracias a estas funcionalidades, elPHP 602 está perfectamente diseñadopara pruebas de calibración precisasque usan métodos de comparación y

estudios de fenómenos de tempera-tura. Además, este termómetro, quepuede almacenar hasta 5000 medicio-nes de grados Celsius, Fahrenheit oKelvin, se puede programar a travésde un enlace RS 232 (estándar) o IEEE488 (opcional). El PHP 602, que mide 225 x 88 x 310mm y pesa entre 2 y 3 Kg, depen-diendo de las opciones, también secaracteriza por un display gráficoLCD, disponibilidad de tres idiomas(inglés, francés y alemán) para losmenús y opciones de ayuda, y cone-xión mediante tomas de 4 mm y hem-bras LEMO.El software LCL30 permite al usua-rio definir los procedimientos decalibración automática, lo queofrece control de temperaturas ge-neradas o simuladas y permiteregistrar la diferencia entre el ter-mómetro estándar y el sensor queestá siendo calibrado.El software hace posible imprimirinformes de calibración de todos lossensores. El usuario también puederecopilar toda la documentación y elhistorial de los sensores calibrados através de un PC.

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

NOTICIAS

25Elektor

TE R M Ó M E T R O D E E L E VA D A P R E C I S I Ó N

Registrador de datos de la serie 8420con pantalla en color.

Termómetro de elevada precisión .

Kontron Hamburg (formalmenteconocido como Dr. Berghaus) anun-cia el lanzamiento de un ordenadormonotarjeta ultra plano que se puedeinstalar directamente en la parte pos-terior de un display de pantalla plana.Algunas de las aplicaciones típicaspara este nuevo producto incluyen PCpanel móvil, vídeos en asientos y uni-dades visuales interiores. El ePanel-mgx es un ordenadormonotarjeta completo con unasdimensiones de 140 x 180 mm y unaaltura máxima de 7 mm. Basado enel procesador Geode SC1200 (266MHz), la tarjeta ePanel-mgx es idealpara uso con displays TFT de 8 omás pulgadas. Esta plataforma x86 probada, que escompatible con un amplio rango desoftware estándar, tiene un bajo con-sumo de energía (<7 W @ 12 V) queelimina la necesidad de ventilaciónactiva o pasiva. Además, los interfaces estándares,para Ethernet 10 Mb, 3 USB y 2RS232, hacen posible que el ePanel-mgx se utilice como un sistemacerrado. También se encuentra dispo-nible un kit de inicio completo, que secompone de SDRAM de 256 MB,CompactFlash de 1 GB, batería Li-Iony todos los cables necesarios. Se puede cargar directamente un sis-tema operativo desde CompactFlash,mientras que el socket PC CARD per-mite la conexión de periféricos comoadaptadores de bus CAN, Bluetooth yLAN inalámbricos.

El pack de potencia DC de ampliorango posibilita que el ePanel-mgx seautilizado en entornos de 8 a 28 V y elsoporte Smart Battery Backup haceposible su utilización con los másdiversos tipos de batería.El ePanel-mgx también se caracterizapor los interfaces de vídeo que incluyenVGA, TTL y LVDS analógicos para pane-les planos y pantallas táctiles, así comopor controladores de matriz. Otras ven-tajas son una entrada de vídeo NTSC /PAL y una opción de salida de televisión.

Para servir a las necesidades de apli-caciones con diseños a media, Kon-tron ofrece una solución de adapta-dor I/O flexible. Este adaptador seincorpora al ePanel-mgx vía un cableribbon y garantiza que sólo aquellosinterfaces que son relevantes para laaplicación se convierten en parte deldiseño del sistema. El ePanel-mgxlogra periodos de diseño particular-mente cortos y un magnífico ratiocalidad – precio.

Kontron AG, líder del mercado ensistemas informáticos embebidos, haampliado su gama de productosPICMG 1.2 con dos tarjetas CPUbasadas en el nuevo estándar ePCI-X: la ePCI-100 que alberga un proce-sador Intel Pentium M, parte delencapsulado de tecnología móvilIntel Centrino, y el ePCI-102, basadoen el procesador VIA Eden.Las dos tarjetas half-size son módulosePCI-X entry-level muy económicos,optimizados para ofrecer un ampliorango de aplicaciones con el rendi-miento sin ventilador apropiado:desde operación a 733 MHz a un nivel

de rendimiento comparable al proce-sador Intel Pentium 4 de 2.7 GHz. El ePCI-101 y el ePCI-102 han sidodiseñados para uso en aplicacionesembebidas, tales como terminalespunto de venta, dispositivos deseguridad de red, tecnología demedición y control y soluciones deautomoción.Los nuevos módulos forman parte deun desarrollo para usuarios de tarjetasViper y son comparables a los produc-tos ISA half-size, permitiendo lamigración hacia productos ePCI-X demayor rendimiento, tales como ePCI-200 o futuros desarrollos.

Como el ePCI-101 se basa en el pro-cesador Pentium M, combina elmayor nivel de rendimiento con unconsumo muy bajo, lo que lo con-vierte en la elección óptima paraaplicaciones embebidas que requie-ren un proceso potente con ventila-ción pasiva. El rendimiento de unprocesador Pentium M es equiva-lente al de un procesador Pentium 4,pero con el consumo de potencia deun procesador Pentium III.Dado que este rendimiento se des-arrolla con el procesador Pentium Mque trabaja a una frecuencia de relojmucho menor que el Pentium 4 (1.6

NOTICIAS

26 Elektor

OR D E N A D O R E M B E B I D O U LT R A P L A N O PA R A PC PA N E L M Ó V I L

KO N T R O N A M P L Í A S U G A M A D E P R O D U C T O S PICMG 1.2 C O N TA R J E TA S EPCI-X EN T RY-LE V E L

Ordenador monotarjeta ultraplano para instalar en pantallas planas.

Realtek Semiconductor Corp.,empresa comercializada en Españapor Lober, S.A., anuncia el ALC658,un dispositivo diseñado para sistemasPC multimedia que posee seis canalesDAC de 20 bit, dos pares de ADC de18 bit estéreo y un CODEC de audiode seis canales compatible AC’97 2.3.El ALC658 incorpora tecnología deconversión para lograr calidad desonido de 100 dB, cumpliendo con losrequerimientos de rendimiento en sis-temas PC99/2001 y dotando de unacalidad de sonido al mismo nivel queun equipo de consumo. El CODEC ALC658 ofrece tres paresde salidas estéreo con controles devolumen de 6 bit y múltiples entradasestéreo y mono, junto con ‘mezcla’ fle-xible y funciones de ganancia y ‘mute’para conseguir una solución de audiocompleta e integrada para PC.La circuitería de interface digital delCODEC opera desde una fuente de ali-

CODEC D E A U D I O AC’97 D E S E I S C A N A L E S

CODEC de audio AC’97 de seis canales .

GHz en comparación con 2.4 – 2.7GHz), el procesador es capaz de per-manecer frío, incluso durante periodosde gran uso.

El ePCI-101 en detallesEl ePCI-101 incluye el chipset 855GME y puede albergar las versiones1.1 y 1.6 GHz del procesador PentiumM. La tarjeta ofrece opciones deconectividad extensiva: seis interfa-ces USB 2.0, dos interfaces Ethernet10 / 100, dos interfaces serie y unoparalelo que permiten que el ePCI-1001 comunique con entornos loca-les y remotos.La máxima capacidad de memoria esde 1 GB de DDR-SDRAM. Los mediosde almacenamiento se pueden conec-tar vía un interface Ultra DMA / 33/66/ 100, uno CompactFlash y dosinterfaces floppy. El chipset incluyesoporte para Intel Extreme Graphics II.Un ratón y un teclado se incorporanvía el conector PS/2.

ePCI-102 en detallesComo las CPU VIA suelen ser máseconómicas y con menos consumo depotencia que los chip Pentium II, elePCI-102 albergan un procesador VIAEden 733 MHz o el Artaur VIA 1.2GHz. La nueva tarjeta puede acomo-dar hasta 512 MB de SDRAM PC133.

Un controlador integrado PR Savage 4con CRT y soporte flan-panel ofrecegráficos VGA.El almacenamiento masivo se conectavía el interface Ultra DMA / 100 HDDy un socket CompactFlash. Un inter-face Ethernet 10/100 Base-TX dota deconectividad rápida de red. Otrosinterfaces incluyen cuatro USB, ratón

PS/2 y teclado, un floppy, un paraleloy uno serie.

Para más información:KONTRON Embedded Computers, AG.Gobelas, 2128023 MadridTel: 917102020Fax: 917102152

NOTICIAS

28 Elektor

Kontron amplía su gama de productos PICMG 1.2 con tarjetas.

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29Elektor

VS Optoelectronic, empresa repre-sentada en España por Lober, S.A.,anuncia sus módulos de iluminaciónPCB LEDLine 150 basados en tecnolo-gía COB (Chip-on-Board) que, graciasa su distribución homogénea de luz,pueden ser empleados en aplicacionesinteriores y exteriores de elevada cali-dad, como por ejemplo iluminación tra-sera de displays, escaparates, publici-dad exterior y señalización de caminos.Los módulos de iluminación LEDLine150 tienen otros muchos campos deaplicación en combinación con mode-los VS LightTiles, pudiendo operarmediante controladores y convertido-res de sistema VS. Los dispositivos LEDLIne 150 se carac-terizan por un voltaje nominal de 24VDC, peso de 7 gramos, ensamblajecon un espaciado de diodo máximo de4,5 mm y conexión mediante conectorIDC de seis polos, así como la posibili-dad de diseñar una proyección lumi-nosa plana.

Otras ventajas de estos módulos deiluminación son resistencia a shock yvibración, eliminación de sombras,debido a sus componentes opuestos ala lámpara, y ensamblaje de elevadadensidad que dota de una iluminaciónhomogénea y brillante. La corriente operativa de 20 mA / chipmediante fuentes de alimentación inte-

gradas asegura una larga vida de ser-vicio. Usando las cargas flat-ribboncomercialmente disponibles, los módu-los LEDLines se pueden conectardirectamente sin dejar uniones visibles.

Para más información:Lober, S.A.Tel: 913589875Fax: 913589710

La serie PG0084 ofrece ratios decorriente de hasta 32 APulse, empresa representada en Es-paña por Master Coelectrónic, S.L.,anuncia la introducción de la seriePG0084 de inductores eléctricos SMTde bajo perfil (4.0 mm, como máximo) yelevada potencia, que ha sido diseñadapara fuentes de alimentación conmuta-das AC-to-DC y convertidores DC-to-DC en arquitecturas de potencia distri-buida (DPA), sistemas de punto decarga (POL) y módulos reguladores devoltaje (VRM). Las aplicaciones inclu-yen servidores y estaciones de trabajo,conmutadores de telecomunicaciones,routers y equipos de estación base. La serie PG0084, la última incorpora-ción a la línea de inductores de Pulse,ofrece una baja resistencia decorriente directa (DRC de 0.90 a 9.00

m_), un amplio rango de inductanciade 0.10 a 1.76 micro Henrios, exce-lente eficiencia térmica, un ratio decorriente de hasta 32 A de corriente

directa (ADC) y una corriente de satu-ración de hasta 58 A. El rango decorrientes de saturación se sitúa entre16.5 y 58 A.

MÓ D U L O S D E I L U M I N A C I Ó N PCB I N T E G R A D O S LEDLI N E

IN D U C T O R E S SMT D E E L E VA D A C O R R I E N T E PA R A D I S P O S I T I V O S E L E C T R Ó N I C O S

mentación de 3.3 V para uso en orde-nadores portátiles y aplicaciones de PC. El ALC658 integra amplificadores deaudio de auriculares de 50 mW / 20 _en Front-Out y AUX, los cuales hansido diseñados para ser detectadosautomáticamente por entradas y sali-das analógicas mediante hardware(Universal Audio Jack).

Para ahorrar costes a los fabricantesde placas madre, el ALC658 se carac-teriza por un PLL 14.381 a 24.576MHz, reduciendo los gastos de uncristal de 24.576 MHz extra. El ALC658 también soporta funcionesde entrada y salida S/PDIF, ofreciendofácil conexión de PC a productos elec-trónicos de consumo, tales como

decodificadores / altavoces AC3 y dis-positivos mini-disk. Además. Este CODEC AC’97 embe-bido, que soporta los sistemas opera-tivos Windows 98 / ME / NT / 2000 /XP y Linux, dispone de una capacidadde impedancia para detectar cuandose conecta un dispositivo a las tomasde entada y salida.

Módulos de iluminación PCB LED Line 150.

Serie PG0084 de de inductores SMT de perfil bajo.

NOTICIAS

30 Elektor

El rango de temperatura ampliado de -40 a +130 °C, junto con unas reducidasdimensiones, hace que la serie PG0084sea ideal para configuraciones compac-

tas de de elevada densidad, donde lastemperaturas elevadas son comunes.Además de los seis valores están-dares de inductancia, se pueden

fabricar en gran volumen dispositi-vos con valores a medida basadosen los requerimientos específicosdel cliente.

El nuevo C4020 elimina la necesidadde baluns adicionales.Pulse, empresa representada enEspaña por Master Coelectrónic,S.L., anuncia la disponibilidad de sunuevo splitter / combinador diferencialde radio frecuencia (RF) C4020, un dis-positivo ideal para productos de vídeo,tales como redes de televisión porcable (CATV), set-top boxes, cablemódems, pasarelas residenciales yequipos de televisión, incluyendo setde televisión de alta televisión (HDTV). El C4020 se dirige a equipos que inte-gran un elevado nivel de característi-cas de vídeo, por ejemplo, sintoniza-dores múltiples que soportan picture-in-picture y registradores de vídeopersonales (PVR). El splitter C4020 tiene un ancho debanda operativo de hasta 864 MHz.Destinado a aplicaciones set-top boxCATV, el C4020 puede recibir unaseñal diferencial de un amplificadoren su puerto de entrada y dividir la

señal en dos señalesdiferenciales de sa-lida para interconec-tar los sintonizadoresde vídeo. Esta configuración (ba-lanceada) diferencial,cuando se usa conamplificadores diferen-ciales, elimina la nece-sidad de transforma-dores balun adicionalesy, por lo tanto, mini-miza la cantidad decomponentes, el costey la complejidad decircuito. El C4020, que se encuentra disponi-ble en cinta y bobina, es un splitterpasivo que ofrece un superior aisla-miento y una respuesta relativamenteplana en todo el ancho de banda pro-mediado. También destaca por susreducidas dimensiones (0.310 x 0.350x 0.210”), siendo idóneo para aplica-

ciones de tarjeta de elevada densidad,mientras que su encapsulado es elmás adecuado para fabricación pick-and-place.

Para más información:Master Coelectrónic, S.L.info@mastercoelectronic.comwww.mastercoelectronic.com

PRÓXIMONÚMERO

ACCESO INTELIGENTE A UN SISTEMA DE CONTROL

DE ACCESOSUsando dispositivos I-Button de Dallas como componente clavehemos desarrollado un sistema para ayudar a proteger nuestra casa.El sistema permite proteger dos entradas de forma separada y secontrola usando un display LC o un PC remoto (conectado a travésde RS-232). El enlace serie también permite que la secuencia deacceso se dé con un cierto protocolo.

COMIENZO DE DESARROLLOS

CON CPLDSEl artículo nos introduce en una pequeña seriede aplicaciones profesionales de CPLDs (Dis-positivos Lógicos Programables Complejos).En realidad, lo que haremos es comenzar conun ejemplo: un contador digital basado en unCPLD tipo 7128s de Altera.

INVERSOR DE POTENCIA

SIMPLE DE 12 A 230 VEste circuito inversor utiliza untransformador de red toroidal yofrece mucha potencia con muypoca complejidad y mínimo uso decomponentes.

SP L I T T E R RF D I F E R E N C I A L SMD PA R A P R O D U C T O S CATV Y HDTV

El nuevo C4020 elimina la necesidad de baluns adidionales.

LIBROS

31Elektor

Elektor ofrece a sus lectores una selección de libros técnicos de gran valor para aficionados y profesionales. Todos ellos están escritos en inglés, elidioma más utilizado en el ámbito técnico.

SERIE 300. Circuitos y aplicaciones:

Construcción de equipos completos: Nombre

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3,01

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Microprocesadores, periféricos y técnicas:

301 CircuitsPrecio: 27,05 €

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305 CircuitsPrecio: 39,67 €

307 CircuitsPrecio: 46,28 €

Data Book 4 -Peripherical ChipsPrecio: 29,45 €

Build your ownHigh-end AudioEquipmentPrecio: 39,67 €

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ST62MicrocontrollersPrecio: 66,11 €

SCSI The insand outsPrecio: 66,11 €

PICs in practicePrecio: 66,11 €

The I2C BusPrecio: 66,11 €

Build yourown AudioValveAmplifiersPrecio: 39,67 €

Data Book 3- PeriphericalChipsPrecio: 29,45 €

MicroprocessorData BookPrecio: 29,45 €

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SMT ProjectsPrecio: 27,05 €

Agotado

INTERÉSGENERAL

32 Elektor

Los integrados reguladores en modo con-mutación generalmente incluyen un genera-dor de tensión de referencia y un amplificadordiferencial. Esta combinación se utiliza paracomparar la caída de tensión en una resisten-cia de sensado externa con la referencia, yexcitar de forma adecuada la etapa de salida.La caída de tensión en la resistencia debe serdel mismo orden de magnitud que la de refe-rencia, que en los modernos convertidoresDC-DC es de alrededor de 1,2 V. Sin embargo,sobre todo cuando hay corrientes elevadas,esto puede significar que se gaste una grancantidad de potencia. Con el siguiente cir-cuito se puede reducir la caída de tensión enla resistencia de sensado, disminuyendo asíel consumo de potencia.

Puntos claveLa Figura 1 muestra un típico regulador con-mutado configurado para excitar ocho LEDsblancos a partir de una tensión de batería de4,8 V. El regulador conmutado también tieneque producir una tensión ULED BIAS cuyo valornominal es 4 _ 3,5 V = 14 V. En la práctica,aquí no es importante la tensión real, ya quelos LEDs se excitan con una corriente regu-lada en lugar de hacerlo con una tensión regu-lada. A través de cada cadena de LEDs circu-lará una corriente DC de unos 40 mA.

La resistencia R4 sirve como resistencia desensado: la tensión UA, que depende de lacorriente del LED, viene a través del pin de

realimentación (pin 3) del integradoregulador conmutado como UFB. Lasalida se controla para obtener unatensión de realimentación de 1,233 V.En aplicaciones estándar el punto Ase conecta directamente al pin 3.Entonces, UFB = UA = R4 • ILED, y lapotencia disipada en R4 se puedecalcular de la siguiente forma: PR4 =UA • ILED = R4 • ILED

2. Con una ten-sión de realimentación de 1,233 Vserá necesaria una resistencia desensado de unos 30 Ω y una potenciadisipada de 50 mW.

El circuito alternativo utiliza unaresistencia R2 en serie con la cone-xión de realimentación. La tensión

constante UBIAS = 3.000 V (generadapor un MAX6063) se conecta al puntoB a través de R1. Si queremos generaruna tensión de realimentación de1,233 V, necesitaremos una tensiónde sensado mucho menor en el puntoA. La resistencia R4 puede reducirsesignificativamente (a un valor teóricode 7 Ω), disminuyendo considerable-mente la potencia disipada en él.

La corriente de salida del circuitocon el generador de tensión de refe-rencia auxiliar se ajusta de unamanera muy sencilla. Para ello conec-taremos una fuente de tensión mayorUADJ, regulable entre 0 y 3 V a tra-vés de R3.

La resistencia de SensadoEn convertidores elevadoresPor K.-J. Thiesler

Las resistencias de sensado en serie con la carga son vitales para regularla corriente en fuentes de alimentación conmutadas. Es posible optimizarla pérdida de potencia en esas resistencias, tal y como mostramos con elejemplo de un circuito convertidor que ataca ocho LEDs blancos con unatensión de una batería de 4,8 V.

Estándar Modificado

Corriente de LED mA 40

ULED BIAS: 4 LEDs V 14

PLED mW 560

UFB V 1.233

UA V 1.233 0.387

R4 (serie E24) Ω 30 10

PR SENSE mW 51 17

PMAX6063 mW 0 0,5

PTOT mW 611 577.5

Eficiencia % 91.7 97.6

aceptable o no en cada aplicación indivi-dual. Si no deseamos un control analógico dela corriente de salida, conectaremos UADJdirectamente a UBIAS o simplemente omiti-remos todo el circuito en el que R3 estáconectado.

Usando PWM podemos controlar el brillosin afectar al color. Para que esto suceda nodebemos conectar el pin EN del regulador ala tensión de batería: quitaremos el jumperJ2 y en su lugar excitaremos EN desde unaseñal PWM externa a través de K7. Esto nosólo posibilita el control del brillo del 0 al 100% en ‘modo corriente’, sino que tambiénexplota el efecto de variación del brillousando una doble corriente pulsante a unafrecuencia de 1 KHz con un ciclo de trabajodel 10 %. Esto nos da un efecto subjetivo dediez veces la intensidad de luz esperada. Eneste caso los valores de R1, R2 y R4 debenser recalculados. Con esta elevada corriente lacaída de tensión en un LED blanco puedealcanzar 5 V y esto también debe tenerse encuenta.

La desventaja de este método es, porsupuesto, que la corriente del LED es pul-

Para calcular los valores de lasresistencias, comenzaremos consi-derando en R1 (39 K) una corrientereal de 45,3 μA. Si UADJ se fija en1,233 V, no circulará corriente en R3y este camino no tendrá ningúnefecto en el circuito: toda lacorriente que circula en R1 circularápor R2. A partir de la gráfica de laFigura 2 podemos ver que una ten-sión UA de 144 mV corresponde auna tensión UADJ de 1,233 V, y deesa manera R2 debería tener unvalor de 24 K.

La corriente del LED debería ajus-tarse desde 0 a 50 mA. Esto corres-ponde a una tensión en R2 que vadesde 144 mV por debajo, hasta 206mV por encima del valor que acaba-mos de considerar. Para alcanzar estoúltimo, R2 debería consumir unacorriente de 206 mV/24K = 9,58 mAa masa. Esto significa que R3 debe-ría ser de 144 K.

Para calcular todos los valores deforma exacta podemos usar las leyes

de Kirchhoff, que determinan que lasuma de corrientes en un nudo (aquíel punto B) es cero.

¿Analógica o PWM?Con UADJ a 3 V el convertidor con-mutado detiene su operación, y sucorriente de reposo en este modo esde 28 μA. Con UADJ a 0 V el conver-tidor opera a su frecuencia máximay los LEDs se iluminan a su brillomáximo. Usando esta señal de con-trol analógico podemos obtener unbrillo ajustable con unas buenascaracterísticas de emisiones EMI,debido a que no hay flancos de unaseñal PWM que pasen a través delos LEDs. Lo que puede resultar unadesventaja es que la variación decorriente a través de los LEDs pro-duzca un cambio del color emitido,ya que la longitud de onda emitidapor un LED depende de la corrienteaplicada. Es necesario decidir sieste desplazamiento de color será

INTERÉSGENERAL

33Elektor

Figura 1. Convertidor elevador modificado.

sante, por lo que las características EMIempeoran. Para mitigar esto, los LEDs debe-rían montarse directamente junto al reguladory las conexiones deberían ser tan cortas comofuera posible. Las hojas de característicasrecomiendan usar una frecuencia de 100 a 500Hz para habilitar la entrada en modo PWM. Enrealidad, a frecuencias por encima de 1,5 a 2,5KHz (pero no mayores) son más eficientes. Pordebajo de 100 Hz el ojo humano puede ver lospulsos de luz. Una señal PWM de una fre-cuencia de 1 KHz y un ciclo de trabajo ajusta-ble del 0 al 10% es opcional, tanto para elregulador conmutado como para los LEDs.

ComponentesPor supuesto, el circuito aquí presentado sóloes una construcción de bloques. El circuito decontrol, con protección contra inversión depolaridad y sobretensión en todas las entradashay que añadirlo. Después, en la práctica, elcircuito hay que comprobarlo. Por tanto, esimportante echar un breve vistazo a los com-ponentes que se usan en el circuito.

El componente clave de este convertidorelevador es el TPS61040, en encapsuladoSMD. La eficiencia de este dispositivo cuandolo usamos como fuente de corriente está entreel 70 y el 85%. La tensión de salida puedesubir de 28 V y de esta forma se pueden exci-tar hasta seis LEDs blancos. Internamente losdispositivos utilizan dos puntos de regulación,y pueden operar de forma fiable con un con-densador de salida de sólo 100 nF. El pico decorriente está regulado usando pulsos conmodulación de frecuencia a una frecuencia dehasta 1 MHz y el intervalo de pulsos estágarantizado al menos en 400 ns. Una opera-ción estable con un pequeño condensador desalida sólo es posible con una alta frecuenciade conmutación. La tensión en la entrada FBse monitoriza usando un comparador interno.La tensión de referencia UREF es 1,233 V.

El interruptor interno de alimen-tación está apagado cuando lacorriente a través de la bobinasupera los 400 mA: éste es elsegundo punto de regulación. Elsegundo pulso comienza cuando elmínimo intervalo entre pulsos de 400ns ha expirado y la tensión de sen-sado UFB ha caído por debajo de latensión de referencia UFB.

Este esquema de regulación fun-ciona en modo discontinuo, lo cualsignifica que tan pronto como seencuentran los dos criterios mencio-nados anteriormente comienza elsiguiente ciclo. La frecuencia de con-mutación PFM, depende de la ten-sión de entrada, la tensión de salida,la inductancia y la corriente desalida. La anchura de pulso máximaes de 6 ms. De esta forma, el disposi-tivo alcanza una eficiencia muy alta,sin usar MOSFET externos, en todoel rango de corrientes de carga y latolerancia de las bobinas y conden-sadores de salida no es crítica para laoperación.

En este moderno integrado lacorriente de conmutación a travésdel MOSFET de canal N está limi-tada internamente a un máximo de400 mA, lo cual evita la posiblesaturación de la bobina limitando laduración de los pulsos PFM. Natu-ralmente, las características del dis-positivo ‘soft start’ (arranque blan-do) permiten operar de forma fiablea plena carga, incluso con bateríasque están prácticamente acabadas.En el primer grupo de pulsos, lacorriente que atraviesa el transistorde conmutación está limitada a uncuarto de su valor máximo, en elsiguiente grupo tenemos la mitadde su máximo y después de 512 pul-sos toda la corriente puede circular.Si la tensión de entrada cae pordebajo de 1,5 V el MOSFET internoestá apagado.

La resistencia serie efectiva delcondensador de salida C2 tiene unefecto significativo en la eficiencia yconmutación de este tipo de circuitoconvertidor. Normalmente serequiere un condensador cerámico,pero el TPS6104x también se puedegestionar con un económico conden-sador de tántalo. Si se elige un valormayor de 100 nF (como se requiereen aplicaciones donde es importanteun bajo ruido de salida) las emisionesEMI características empeoran.

Para el diodo de conmutación seusa un diodo de tipo Schittky conuna baja corriente de conducción.El SS24 es un diodo SMD en encap-sulado de tipo B (DO-241 AA) deFairchild que tiene una tensióndirecta muy baja. Como alternativapodemos usar el 10BQ015 de Inter-national Rectifier (en el mismoencapsulado), o el MBR0520LT1más reciente, un dispositivo conuna baja corriente de conducciónque ofrece ON Semiconductor enencapsulado SOD123.

El generador de tensión de refe-rencia MAX6063, disponible enencapsulado SOT23, produce unatensión de salida precisa de 3.000 V.El ruido de salida es extremadamentebajo y no es necesario condensadorde salida. Su tensión de entradapuede ir desde 3,2 a 12,6 V, y tieneun consumo de corriente de 90 mA.Si el circuito convertidor/elevadorforma parte de un gran circuito, yahabrá una fuente de tensión de refe-rencia disponible que pueda sustituiral MAX6063.

La bobina L1 tiene un núcleo del-gadito que se puede construir amano fácilmente. Nos aseguraremosque el material usado es adecuadopara la frecuencia de conmutacióndel regulador. El DO1608C-103 deCoilcraft es ideal. En otras circuns-tancias deberíamos utilizar un cho-que supresor ordinario.

Placa de circuito impresoCuando se diseña una placa de cir-cuito impreso es esencial observaruna placa de circuito impreso de una‘fuente conmutada’ para que las emi-siones de interferencias electromag-néticas sean tan bajas como seaposible: los componentes SMD, laspistas anchas tan cortas como seaposible si circulan elevadas corrien-tes, y un plano de masa en la parteinferior de la placa.

(020430-1)

ReferenciaEl circuito está adaptado a partir del artí-culo ‘Ampliación de la vida de una bate-ría’ o de ‘Un driver para LED de luzblanca’ de Texas Instruments: el originalestá en la dirección de internet:www.chipcenter.com/analog/c071.htm.

INTERÉSGENERAL

34 Elektor

350

235

125

020430 - 13

40

50

30

20

10

00 1 2 3

USENSE

mV

UADJV

ILED

mA

Figura 2. Efecto de la tensión del potenciómetrosobre la corriente de un LED.

LIBROS

35Elektor

Excel 2003 Roberto TroncosoEgea, Sagrario Bravode Pablo y AmayaRomero GonzálezISBN 84-415-1642-1624 páginasEditorial AnayaMultimedia

Excel es uno de los están-dares más efectivos de laindustria del software. Ca-da día millones de usuariosconfían en esta aplicaciónpara acceder, procesar, ana-lizar y, ahora también, com-partir con otros componen-tes del equipo de trabajodatos muy importantespara ellos. Con esta nueva versión, Mi-crosoft ofrece a los usuariosuna aplicación eminente-mente operativa con impor-tantes novedades dirigidasa los grupos de trabajo;Excel 2003 permite al usua-rio utilizar interesantes he-rramientas para el análisisde la información y la co-municación entre los distin-tos componentes del equipode trabajo. La versión 2003contiene no sólo todas lasmejoras de la versión ante-rior referentes a su funcio-nalidad y operatividad, sinoque además se ha transfor-mado en una herramientaque permite un mejor traba-jo en equipo y una mayor in-tegración con el resto de lasaplicaciones de Office 2003. Este libro ha sido pensadopara que la ejecución de lastareas habituales con Excel2003 resulte más sencilla eintuitiva, y para que puedatrabajar de una maneramucho más eficaz e inteli-gente. Bajo un aprendizaje

sencillo, en muy poco tiem-po conseguirá procesar eintercambiar datos con unapotencia difícil de imagi-nar, que hará que su día adía con las hojas de cálcu-lo resulte mucho más sa-tisfactorio. Este libro viene acompaña-do de un CD-ROM que con-tiene los archivos de trabajodel libro, varias utilidades demejora, añadidos y progra-mas complementarios.

Final Cut Pro 4 Por Diana Weynand ISBN 84-415-1622-7560 páginasEditorial AnayaMultimedia

Final Cut Pro es uno de lospaquetes de edición no li-neal más importantes delmercado, orientado a DVDy a películas de alta defini-ción. Esta nueva versión esuna sofisticada herramien-ta de composición, quepermite a los profesionalesdel vídeo garantizar la pos-producción en los plazosestablecidos. Con este libro aprenderá amarcar y editar clips, inser-tar y ajustar ediciones, asícomo a trabajar con los có-digos de tiempo. Estudiarátécnicas más complejas,como la creación de transi-ciones y efectos de movi-miento, corrección de coloren tiempo real, opciones defiltros y procesamiento, ycreación de títulos. Cada capítulo está conce-bido como una leccióncompleta sobre un aspectoespecífico de la edición y elmontaje de vídeo, con

ejemplos tomados de esce-narios reales. El DVD-ROM adjunto in-cluye todos los archivos ne-cesarios para trabajar conlos proyectos del libro.

Maya 5 Por Mark Adams, Erick Miller y Max SimsISBN 84-415-1641-3848 páginasEditorial AnayaMultimedia

Maya es una potente aplica-ción para crear y compartirideas. Su esencia es la ani-mación, el modelado y la re-presentación de escenas enun entorno de producción. La nueva versión del pro-grama ofrece un conjuntode innovadoras formas decrear contenido digital conmás productividad. Se po-tencia el trabajo de artistasy programadores en secto-res como el desarrollo dejuegos, la producción depelículas y la creación decontenidos para la Web. Este libro estudia las herra-mientas más importantes deMaya siguiendo los pasosnecesarios para la creaciónde una pequeña película.Podrá ensamblar todos loselementos del programa yutilizar el software en su en-torno de producción. Cada uno de los autoreshace un detallado estudiodel tema en el que está es-pecializado, abarcando elproceso completo de pro-ducción, utilizando Maya 5.Estos autores destacan ensu ámbito laboral y traba-jan con Maya profesional-mente a diario.

El CD adjunto al libro in-cluye los archivos necesa-rios para realizar los ejerci-cios de cada capítulo.

Premiere Pro Por María José AcostaGarcía y SoledadAcosta GarcíaISBN 84-415-1652-9448 páginasEditorial AnayaMultimedia

El imparable desarrollo delas tecnologías de la ima-gen y el sonido está favo-reciendo que los productosaudiovisuales ocupen cadavez un lugar más amplio ennuestra vida cotidiana. Premiere es una de las he-rramientas más utilizadas, enlas salas de edición digital,como solución para acelerary facilitar los procedimientosen el tratamiento de la ima-gen en movimiento. Premie-re Pro es además, el resulta-do de simplificar las técnicasprofesionales de edición deaudio y vídeo, y adaptarlas alas necesidades de los reciéniniciados en la creación au-diovisual. La nueva versiónes una novedosa herramien-ta con potentes posibilidadesque permite obtener el má-ximo rendimiento en las nue-vas generaciones de proce-sadores Pentium. Su nuevo diseño permitemayor accesibilidad y con-trol sobre los diferentes ele-mentos de edición, a lo quese añaden nuevas y comple-tas posibilidades de creaciónde vídeo digital. Este libro aúna todas lasaplicaciones y posibilidadestécnicas y artísticas de Pre-miere, desde un enfoque in-minentemente didáctico.

TESTYMEDIDA

36 Elektor

Registrador ClimáticoRegistro de temperatura y humedadDiseñado por T. Poms http://chripo.icb.at/Rooney

Esta alternativa electrónica a los registradores de temperatura y humedadmecánicos es una unidad autónoma y compacta que consume una corrientemuy baja. El circuito integrado DS 1616, de la casa Dallas, que se utiliza eneste montaje, viene ya equipado con un sensor de temperatura y, además,puede añadírsele un sensor de humedad o cualquier otro dispositivo sensor.Los datos recogidos pueden enviarse a un ordenador de sobremesa o a unportátil, a través de un puerto RS 232, para analizarlos en un programa conuna interfaz muy agradable y que corre bajo Windows. El sistema puedeconectarse también a una placa microcontroladora.

y retardos de tiempo, a través de la memoriainterna del dispositivo. Este reloj interno tam-bién es necesario para buscar los canales demedida y para poder llevar a cabo la ejecuciónde comandos como Clear Memory (Borrar laMemoria).

El sensor de temperatura interno del cir-cuito integrado DS 1616 determina el rango detemperatura de trabajo del registrador climá-tico, que va desde – 40° a + 80° C. Los com-ponentes utilizados para el resto del circuito,incluyendo la circuitería para el sensor de

Esta alternativa electrónica a losregistradores de temperatura yhumedad mecánicos es una unidadautónoma y compacta que consumeuna corriente muy baja. El circuitointegrado DS 1616, de la casa Dallas,que se utiliza en este montaje, vieneya equipado con un sensor de tem-peratura y, además, puede añadírseleun sensor de humedad o cualquierotro dispositivo sensor. Los datosrecogidos pueden enviarse a un orde-nador de sobremesa o a un portátil, através de un puerto RS 232, para ana-lizarlos en un programa con unainterfaz muy agradable y que correbajo Windows. El sistema puedeconectarse también a una placamicrocontroladora.

El registrador climático opera deforma completamente autónoma,mientras está llevando a cabo una“misión” (secuencia de medidas), ypuede trabajar en este modo, alimen-tado con una pila, durante un largoperiodo de tiempo. Este equipopuede estar colocado, por ejemplo, enun frigorífico o en una bodega devino, para registrar, de manera conti-nua, la temperatura y la humedad.

El programa, que corre en el orde-nador bajo el sistema operativo Win-dows, no solamente se usa despuésde terminar su misión y volcar losdatos almacenados para su análisis,sino que también permite, antes deiniciar la misión, configurar el regis-trador de datos. Con la ayuda de esteprograma podemos configurar tantola velocidad de muestreo como laselección de los canales que van aser los encargados de realizar elregistro de las medidas.

La versión del registrador climá-tico que se describe en este proyectose conecta a un ordenador a travésde una interfaz serie. La versión quetrabaja con un puerto USB, y que erala prevista el mes pasado, está aúnen desarrollo.

El DS 1616El sensor de temperatura "inteli-gente" desarrollado por la casa Dallas,aparece frecuentemente en los cir-cuitos de Elektor. Existe un ampliorango de circuitos integrados queofrecen una gran variedad de perifé-ricos, de manera que podemos en-contrar fácilmente el dispositivo idealque cumple con nuestros requeri-

mientos para una aplicación particu-lar. En nuestro caso, tener una me-moria interna es muy útil a la hora deconstruir nuestro registrador de tem-peratura. El circuito integrado DS1616 usado en este proyecto es unmiembro de esta serie de sensores detemperatura que está particular-mente bien equipado.

En la Figura 1 se muestra el dia-grama de bloques interno del circuitointegrado DS 1616. Además del sen-sor de temperatura y de la memoria,la característica más interesante deeste circuito es la presencia de suconversor analógico a digital, quedispone de una resolución de 8 bits.El conversor está equipado con unmultiplexor de 3 a 1 entradas. Esposible utilizar el conversor para rea-lizar, de manera precisa, la medida detres tensiones externas en el rangode 0 a 2 V y almacenar los valoresobtenidos junto con la señal de tem-peratura interna.

El circuito integrado DS 1616 tam-bién ofrece la posibilidad de un relojen tiempo real que se obtiene a par-tir de un oscilador interno (el cualrequiere la presencia de un cristal de32,768 kHz). El reloj también se uti-liza para controlar una sencilla inter-faz serie RS 232 que permite gestio-nar alarmas de tiempo, velocidadesde muestreo, marcadores de tiempo

TESTYMEDIDA

37Elektor

030076 - 12

DS 1616 y

Sensor de

Temperatura

Interno

Sensor de Humedad

LEDverde

Interfaz con el μPRS232

PC

LEDrojo

Botón Pulsador de Verificación

de Estado

Figura 2. Diagrama de bloques del registradorclimático

OSCILADOR

Y DIVISOR

X1

X2

CONVERSOR

A/D

LÓGICA DE

CONTROL

MEMORIA DE

DATOS LÓGICOS

MEMORIA DEL HISTOGRAMA

030076 - 13

MARCA DE LA ALARMA DE

TIEMPO Y DURACIÓN DEL

REGISTRO EN LA MEMORIA

NVRAM DE USUARIO

RTC Y REGISTROS

DE CONTROL

RTC INTERNA Y

REGISTROS

DE CONTROL

INTERFAZ

SERIE CONTROL

DE LA FUNCION

DE MEMORIATx

Rx

ST

INSPEC

OUTSPEC

INT

COMSEL

I/O

RST

SCLK

NÚMERO DE

SERIE OPCIONAL

AINSENSOR DE

TEMPERATURAMULT

DE 3 A 1

Figura 1. Esquema interno del circuito integrado DS 1616.

humedad, también deben estar, por lo tanto,especificados para este rango de temperatura,ya que de no ser así, las especificacionesgenerales de este registrador climático severían degradadas (ver Figura 2).

Mapa de memoriaEl circuito integrado DS 1616 ofrece 2.048bytes de memoria dividida en páginas de 32bytes cada una (ver Figura 3). También pue-den escribirse la zona RTC y Control Registersy la User NV RAM. El uso de la función RTC yde los registros de control de nuestra aplica-ción del registrador climático, se tratará másadelante, en la sección “El programa”. Todaslas otras zonas de la memoria solamente pue-den ser leídas. Cada comando de lectura con-tiene una dirección de inicio a partir de la cualse iniciará el proceso de lectura, comenzandola transmisión del dato correspondiente hastaque se alcanza el final de la página. Esto sig-nifica que cada comando de lectura generaráun máximo de 32 bytes, más 2 bytes de CRC,generados en el circuito interno del DS 1616,que serán enviados al dispositivo de controlmaestro (en nuestro caso, un ordenador). Lafunción CRC (Ciclic Redundancy Check, esdecir, Verificación Redundante Cíclica) per-mite detectar ciertos errores de transmisiónde datos, de manera que el comando de lec-tura pueda repetirse si fuese necesario.

La memoria RAM no es volátil (NV), lo quesignifica que el contenido de la memoria semantiene incluso cuando la tensión de ali-mentación de la misma ha desaparecido. Estamemoria RAM se utiliza para almacenar pará-metros importantes cuando el programa maes-tro ya no está en ejecución: el programa puedevolver a cargar estos valores cuando se inicieposteriormente. La versión actual del pro-grama almacena los siguientes parámetros:

• Los canales de medida seleccionadospara la secuencia de medidas iniciada másrecientemente.

• La velocidad de muestreo.• Parámetros relativos a las prestaciones

En la Figura 4 se muestra el esquemaeléctrico detallado del circuito del registradorclimático. La interfaz serie del circuito inte-grado 1616 requiere una tensión de alimenta-ción de + 5 V pero, por supuesto, sólo cuandose está produciendo una comunicación a tra-vés de dicha interfaz. Esta tensión se generautilizando un regulador de tensión del tipo78L05, el cual toma su entrada de tensión delpuerto COM del ordenador.

Los dos diodos LEDs proporcionan unaindicación del estado de funcionamiento delcircuito integrado DS 1616. El pulsador conec-

tado sobre JP1 debe presionarsedurante al menos 0,5 s, de maneraque podamos obtener información delestado del mismo. Antes de que seinicie una secuencia de medidas (o"misión"), el diodo LED rojo (OUTS-PEC, D2) y el diodo LED verde (INS-PEC, D3) se encenderán y se apaga-rán, de manera consecutiva, cuatroveces. Si se ha iniciado una misión,pero la primera medida aún no se harealizado, los diodos LEDs parpadea-rán, de manera alternativa, durantecuatro veces, comenzando con eldiodo LED rojo. Se puede iniciar unasecuencia de medidas desde el orde-nador o, en un modo de funciona-miento independiente, presionando elpulsador del circuito. Para saber mássobre ello debemos leer la descripcióndel programa que se hace más ade-lante y la guía de funcionamiento, alfinal de este artículo.

El programa también permite defi-nir valores de umbral. Si un valor ana-lógico medido (una tensión externa ouna lectura proveniente del sensor detemperatura) está por encima (o pordebajo) del valor umbral, en el regis-tro “Status 1” se activa un bit.Cuando esto sucede, el diodo LEDrojo (D2) parpadea cuatro veces. Silos umbrales definidos por el usuariono se sobrepasan, el diodo LED verde(D3) también parpadea cuatro veces.

También se proporciona una inter-faz que permite que el registrador dedatos pueda usarse junto con unaplaca microcontroladora en lugar decon un ordenador. A diferencia de lacomunicación asíncrona utilizadacon el ordenador, en este caso seusará una comunicación síncronaque emplea las señales SCLK, IO yRST. Para hacer que el circuito inte-grado cambie de modo de trabajoasíncrono a modo síncrono, el termi-nal 6 (COMSEL) debe llevarse a latensión de alimentación VCC (+ 5 V).

El sensor de humedadEl sensor de humedad capacitivo HS1101 se encarga de medir la hume-dad atmosférica relativa. La capaci-dad del sensor, que varía en funciónde la humedad, se convierte primeroen una señal modulada en ancho depulso. Se necesita una pequeña can-tidad de componentes electrónicospara convertir esta señal en una ten-sión adecuada para la entrada AIN2del circuito integrado DS 1616.

Una de las mitades del temporiza-dor dual TS 556 se conecta como unmultivibrador aestable, que generauna señal de onda cuadrada regular.La combinación RC formada por lasresistencias R1 y R2 y el condensadorC1, configuran el período de dicha

TESTYMEDIDA

38 Elektor

Dirección Definición del Registro Páginas

0000H003FH

RTC y Registros de Control 0 - 1

0040H005FH

RAM NV de Usuario 2

0060H0217H

(Reservada para ampliaciones futuras) 3 – 16*

0218H021FH

Número de Serie 16**

0220H027FH

Marca de la Alarma de Tiempos y Duraciones 17 – 19

0280H07FFH

(Reservada para ampliaciones futuras) 20 – 63

0800H087FH

Histograma de Temperatura (63 Bins de 2 Bytes cada uno) 64 – 67

0880H08FFH

Histograma de Datos del Canal ADC 1 (64 Bins de 2 Bytes cada uno) 68 – 71

0900H0FFFH

(Reservada para ampliaciones futuras) 72 – 127

1000H17FFH

Memoria de Datos Lógicos (64 Páginas) 128 – 191

1800Hy superiores

(Reservada para ampliaciones futuras) 192 +

* Primeros 8 bytes** Últimos 8 bytes

Figura 3. Mapa de memoria del circuito integrado DS 1616.

circuito de medida de humedad completo, asícomo al circuito integrado IC3. Esto asegurauna buena figura de relación de rechazo(PSRR) en la tensión de alimentación.

Un registrador de datos compacto

El registrador climático está montado sobreuna placa de circuito impreso de una solacara, tal y como se muestra en la Figura 5.No existe ninguna unión con hilos y, engeneral, podemos decir que su montaje nodebe presentar mayores dificultades. Los cir-cuitos integrados deben montarse sobrezócalos. Se han proporcionado terminalespara todas las conexiones externas, inclu-yendo el conector Sub-D de nueve termina-les para la interfaz RS 232 y el conector paralos dos pilas BT1 y BT2. La pila BT1, que ali-menta el circuito de medida de humedad,tiene que proporcionar una corriente consi-

señal a, aproximadamente, 1 s. El cir-cuito integrado IC1.A dispara lasegunda mitad del temporizador TS556, que funciona como un multivi-brador monoestable, creando la formade onda modulada en ancho depulso. A la salida de este circuitotenemos un filtro paso/bajo que, porúltimo, convierte la señal PWM enuna tensión DC analógica proporcio-nal a la humedad atmosférica. De-pendiendo de las características delsensor, esta tensión varía desde,aproximadamente, 990 a 1.190 mV. Acontinuación, esta señal tiene queprocesarse para que esté compren-dida en el rango entre 0 y 2 V, demanera que se pueda obtener unabuena precisión utilizando las entra-das analógicas del circuito integradoDS 1616. De acuerdo con las hojas decaracterísticas de este componente,la capacidad del sensor solamente

varía entre 161 y 200 pF, Sabiendoque los condensadores electrolíticosutilizados tienen una tolerancia muyamplia, esto significa que el circuitonecesitará de una cierta calibración.

Esta facilidad viene proporcionadapor el uso de un amplificador de ins-trumentación, IC3, el cual amplificala tensión generada en un factor de10. En este montaje se han utilizadoresistencias de muy alto valor paramantener el consumo de corriente lomás bajo posible. La señal de salidatambién se pasa a través de unaresistencia de alto valor antes de lle-varla a la entrada analógica del cir-cuito integrado DS 1616.

La tensión VCCHUM se genera uti-lizando un circuito integrado LM 385-2.5. Este circuito proporciona unatensión de referencia fija a partir dela tensión de batería, que puede servariable, utilizada para alimentar el

TESTYMEDIDA

39Elektor

OUTSPEC

DS1616

COMSEL

INSPEC

IC4SCLK

AIN1

AIN2

AIN3

VBAT RST

I/O

INT

17

24

19

12 18

X1

X2

ST10

20

21

11

14

15

16

TX22

RX23

4

2

3

6

7

8

1

A

X1

32.768kHz

K5

K2

K4

K3

R14

10k

+5V

C11

100n

R21

10

0k

R20

1k

R19

1k

D3D2

BT2

+3V

R15

10k

R16

1k

R17

1k

R18

10k

T2

BC547

T1

BC547 D4

1N4148

K6

+5V

CNTR

IC1.A

DIS

THR

OUT

TR6

1

2

4

R

5

3

R1

10k

R2

10

0k

R5

68k

C1

*

C2

*

C3

*

CNTR

IC1.B

DIS

THR

OUT556

TR8

13

12

10

R

9

11

K1

C4

100n

R6

10M

R7

10k

R8

470k

R11

10M

R9

1M R12

1M

R4

220Ω

MCP6041

IC3

2

3

6

7

4

1

5

2M

P2

C9

10μ16V

R13

10M

R10

15

0k

R3

47k

250kP1

C5

100n

BT1

+3V

LM385-2.5

D1

C8

100nIC1

14

7

+U +U

SUB D91

2

3

4

5

6

7

8

9

X1 =

D5

1N4148

C7

330n

78L05

IC2

C6

22μ16V

+5V

IC1 = TS556

HUM HUM

see text*

C10

100n

030076 - 11

HS1101

JP1

Figure 4. Esquema eléctrico del registrador climático.

derablemente más elevada que la batería demantenimiento BT2, la cual solamente tieneque alimentar al circuito integrado DS 1616cuando está trabajando en su modo autó-nomo. Esto significa que las pilas BT1 tienenque ser del tipo AA o células "C" colocadasen serie, mientras que BT2 puede ser tansólo una pequeña célula (ver también el cua-dro de texto correspondiente). La pila BT2también determina la cantidad de tiempoque el registrador climático puede mantenersus datos almacenados y configurados, mien-tras que la pila BT1 sólo determina la dura-ción del tiempo en el que el medidor dehumedad realiza su medida.

La caja no solamente tiene que alojar laplaca del circuito impreso, sino también laspilas y sus bloques de sujeción, el pulsador, yel conector RS 232. El sensor de humedaddebe soldarse lo más próximo posible alconector K1. No se recomienda montar el sen-sor en un lateral de la caja, ya que esto impli-caría el uso de una longitud de cable mayor.La caja no debe ser hermética, de manera quela humedad atmosférica esté presente en elsensor de humedad.

CalibraciónPara realizar la calibración es necesario el usode dos condensadores de referencia (o com-binación de condensadores) de 161 y 200 pF.Estos valores deben verificarse directamentepor medio de una medida bastante precisa.En primer lugar conectaremos el condensa-dor de 161 pF sobre el conector K1y medire-mos la tensión en la salida del filtro paso/bajo,utilizando un multímetro de alta impedan-

cia. La desviación de tensión "offset"(la tensión entre la entrada del cursorde potenciómetro P1 y masa) debetener el mismo valor. La tensión en la

salida del circuito integrado IC3debe estar comprendida entre 2 y 7mV. La tensión no puede configu-rarse exactamente a cero, ya que no

TESTYMEDIDA

40 Elektor

(C) ELEKTOR030076-1

C1C2C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

D1

D2

D3

D4

D5

H1

H2

H3

H4

IC1

IC2

IC3

IC4

JP1

K1

K2

K3

K4

K5

K6P1

P2

R1R2

R3R4

R5

R6R7R8

R9R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19R20

R21

T1

T2

X1

Y

Bt2

Bt1

-

-+

+030076-1

(C) ELEKTOR030076-1

Figura 5. Diagrama de pistas y plano de inserción de componentes para la placa de circuito impreso de una sola cara.

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1,R7,R14,R15,R18 = 10kR2,R21 = 100kR3 = 47kR4 = 220ΩR5 = 68kR6,R11,R13 = 10MR8 = 470kR9,R12 = 1MR10 = 150 kR16,R17,R19,R20 = 1kP1 = 250k, potenciómetro preset

(montaje vertical)P2 = 2M, potenciómetro preset

(montaje vertical)

Condensadores:C1,C2,C3 = ver textoC4,C5,C8,C10,C11 = 100nFC6 = 22μF, condensador electrolítico

de 16 V radialC7 = 330nFC9 = 10μF, condensador electrolítico

de 16 V radial

Semiconductores:D1 = LM385-2.5D2= diodo LED rojo de 3 mm y baja

corrienteD3 = diodo LED verde de 3 mm y

baja corrienteD4,D5 = 1N4148

T1,T2 = BC547IC1 = TS556IC2 = 78L05IC3 = MCP6041-I/P (Microchip)

(Farnell # 396-8790)IC4 = DS1616

Varios:JP1 = Pulsador de un circuito y un

contactoK1 = Conector tipo “Pinheader” de 3

terminalesSensor de Humedad tipo HS 1101

(www.humirel.com), disponible en lacasa Unitronic (www.unitronic.de)

K2-K6 = Conector tipo “Pinheader”de 4 terminales

BT1 = Batería de litio de 3 VX1 = cristal de cuarzo de 32,768 KHzBT2 = 2 Pilas UM-5 (AM-5) o AA

(dependiendo de la caja)Conector Sub-D de 9 terminales

hembra y en ángulo recto, paramontaje sobre el chasis de la caja

Caja ABS con compartimento para pilas(OKW tamaño # 3 para pilas AA, porejemplo, RS Components # 583-218)

PCB, Placa de circuito impreso, concódigo de pedido 030076-1 (verpágina del Servicio de Lectores)

Disco con los programas paraWindows, con código de pedido 030076-11 (o a través dela Descarga gratuita)

El programa

El programa se puede ejecutar bajo los siste-mas operativos Windows 2000 y XP, en estosmomentos no puede ejecutarse bajo Windows95 ó 98, aunque más adelante es posible quesí (se recomienda echar una ojeada a lapágina web del autor de este artículo:http://chripo.icb.at/Rooney).

La ventana principal permite realizar el controlde las principales configuraciones, al mismotiempo que muestra los resultados de las medi-das realizadas en tiempo real (ver Figura 6). Loscanales de temperatura (temperatura, ADC1,humedad / ADC2 y ADC3) se pueden habilitare inhabilitar de manera individual. Cuando el cir-cuito integrado DS 1616 no está trabajando enninguna "misión", los valores de la temperaturay de la humedad son medidos una vez porsegundo (asumiendo que los correspondientescanales de medida están habilitados) y, por con-siguiente, los resultados serán presentados enpantalla. Esta utilidad ha sido implementada uti-lizando un temporizador cuyo período pordefecto es de 1 segundo. Sin embargo, este tem-porizador requiere que la CPU esté alimentadapara funcionar, algo que puede impactar sobrelas prestaciones de los viejos ordenadores (yaque varía en función de la velocidad del micro-procesador). Por esta razón se permite configurarel período del temporizador a través de las opcio-nes “Settings / Performance” (“Configuración /Prestaciones”). El nuevo valor seleccionado sealmacena en la memoria RAM de manera que elperíodo del temporizador no tenga que introdu-cirse cada vez que el programa se ejecuta.

Cuando el circuito integrado DS 1616 ini-cia una misión, sólo los canales activos seránmuestreados y grabados. La memoria delregistrador de datos del circuito DS 1616 tieneuna capacidad de 2.048 bytes. Por lo tanto,cuántos más canales estén habilitados, máscorto será el tiempo máximo de grabación dis-ponible. Si sólo tenemos un canal habilitado,podremos grabar hasta un total de 2.048 valo-res; con dos canales habilitados la máximacantidad de valores tomados será de 1.024.Por último, si tenemos habilitados cuatrocanales, el máximo valor será de 512.

La ventana principal únicamente muestralos dos valores más importantes: la humedad(ADC2) y la temperatura. Las medidas restan-tes se pueden ver seleccionando la función”ADC Channels / Show Channels“ (“CanalesADC / Mostrar Canales”).

Velocidad de muestreoLa velocidad de muestreo (“Sample Rate”)

especifica el intervalo de tiempo, en minutos,entre las distintas medidas. Los registros del cir-cuito integrado DS 1616 tienen una capacidadde ocho bits y, por lo tanto, el máximo valor que

podemos realizar ninguna actuaciónsobre la tensión de "offset" del ampli-ficador operacional.

A continuación, conectaremos elsegundo condensador sobre el co-nector K1 y, una vez más, mediremosla tensión a la salida del filtro paso/bajo. El valor medido debe estarunos 200 mV por encima del valorobtenido previamente con el con-densador de menor valor. Como tene-mos una variación de tensión de

unos 200 mV sobre el rango dehumedad, y se requiere un rango detensión comprendida entre 0 y 2 V,el circuito amplificador está configu-rado para una ganancia no inversorade 10. El potenciómetro P2, en suentrada no inversora, permite ajustardicha ganancia. Cuando seamoscapaces de medir 2,00 V a la salidadel amplificador operacional, pode-mos decir que la calibración se harealizado satisfactoriamente.

TESTYMEDIDA

41Elektor

Cálculo de la vida de la pilaEl tipo de pila de mantenimiento de datos CR 1620 (de 3 V y 60 mAh), proporcionatensión tan sólo al circuito integrado DS 1616 y a su sensor de temperatura interno. Elcircuito medidor de humedad consume una corriente mucho mayor y, por lo tanto, sealimenta a través de dos pilas AA que proporcionan un tiempo de vida de la pila razo-nable. La vida de la pila depende de la velocidad de muestreo seleccionada. Así, paracalcular la vida de la pila, su capacidad de debe dividir sencillamente por el consumomedio del circuito (Iavg). Por ejemplo, con un periodo de muestreo de 60 s tenemos:

Vida de la pila = Capacidad de la pila / Iavg

donde la corriente viene determinada por:

I avg = [t tc≠ i tc+(T–ttc)≠ iOSC]] /T

donde tTC es la duración de una medida (150 ms), iTC es el consumo de corrientemientras se está obteniendo una medida de temperatura (0,5 mA), iOSC es elconsumo de corriente de reposo (450 nA), y T es el periodo de la muetra (60 s).

La vida calculada para la pila es de, aproximadamente, cuatro años.

se puede seleccionar es el de 255 minutos. Paraque el RTC trabaje adecuadamente y, en conse-cuencia, para que una serie de medidas puedanser iniciadas, la velocidad de muestreo debeconfigurarse a un valor superior o igual a 1.Cuando se cambia la pila, la velocidad de mues-treo vuelve a tomar el valor 0. Así, si se configurael RTC pero no se actualiza el valor de la veloci-dad de muestreo a un valor de, por lo menos, 1,el RTC no funcionará de manera adecuada.

Inicio de la misiónEste botón lanza una secuencia de medi-

das. Previamente debe haberse seleccionado y

configurado la velocidad de muestreoy los canales de medida: una confi-guración incorrecta de estos pará-metros provocará la aparición de unmensaje al usuario. Los valores medi-dos en tiempo real de la temperaturay de la humedad ya no serán actuali-zados una vez por segundo, sino quelo harán a la velocidad de muestreoseleccionada.

El número de serieCada circuito integrado DS 1616

viene programado de fabrica con unúnico e identificativo número deserie. Cuando se utiliza un comandode guardar, este número se almacenajunto con el dato medido, de maneraque pueda identificarse el móduloparticular que ha producido el dato.

El umbral de temperaturaEstos valores umbrales configuran

los límites de temperatura por encimao por debajo, a los que se ajustará labandera de alarma presente en elregistro “Status 1”, el cual, en su mo-mento, colocará la salida de interrup-ción INT a nivel bajo. Más tarde, estaseñal estará disponible en los conec-tores K2 y K3 y podrá ser utilizada,por ejemplo, para disparar una señalacústica de alarma. Para desactivar labandera de alarma habrá que pulsarel botón “Clear” (“Borrar”).

Temperatura y otros gráficos

Esta ventana proporciona informa-ción sobre los valores de temperaturamedidos (ver Figura 7). La muestra1 se corresponde con el momentodado bajo “Mision Started @” (esdecir, “Misión Iniciada”). Esto permiteque se pueda determinar la fecha y lahora de cada muestra almacenada.Para no gastar el tiempo de la CPU demanera innecesaria, no se ha propor-cionado ninguna utilidad para reali-zar una actualización automática. Elgráfico se puede actualizar volviendoa abrir la ventana o presionando elbotón “Update” (“Actualizar”).

La función “Auto Scaling” (“Es-cala Automática”) proporciona unavista general de las distintas series

TESTYMEDIDA

42 Elektor

Figura 6. Todos los parámetros importantes semuestran en la ventana principal.

Figura 9. Utilizando la configuración de laalarma, el registrador climático puede usarsecomo un conmutador de tiempo.

Figura 7. Las series de los valores medidos (temperatura, humedad, o cualquiera delas dos entradas de reserva) se pueden mostrar como una gráfica o como una tabla.

Figura 8. Las tres entradas analógicas externasse muestran bajo Canales ADC.

Descargas GratuitasPrograma para Windows. Númerode fichero: 030076-11.zip.

Distribución de pistas e implantaciónde componentes en formato PDF.

Número de fichero: 030076-1.zip.

www.elektor-electronics.co.uk/dl/dl.htm

parámetros, antes de lanzar la siguientemisión. Cuando el registrador de datos estádesconectado del ordenador, se mantieneesta configuración y funcionan de maneraindependiente. Las configuraciones internastan sólo se perderán si la tensión de alimen-tación del circuito integrado DS 1616, pro-porcionada por la pila de almacenamiento, seve interrumpida.

En la versión del programa más recientedisponible en el mercado (V1.23), se puede ini-ciar una misión utilizando el pulsador conec-tado a JP1. Esto se hace de la manerasiguiente: en primer lugar se configura la velo-cidad de muestreo, se habilitan los canales demedida y se dan todos los pasos que se handescrito en el apartado "Programa" que se havisto anteriormente. Seguidamente, pulsare-mos sobre la opción “Enable External Start” (esdecir, Habilitar Inicio Externo) y borraremos elcontenido de la memoria, con lo que apareceráen pantalla el indicador “Memory Cleared”(Memoria Borrada). En este momento el regis-trador puede desconectarse del ordenador ycolocarse en la ubicación donde deban reali-zarse las distintas medidas. Para iniciar lamisión basta sencillamente con presionar elpulsador durante al menos 0,5 segundos, conlo que comenzará la captura de datos.

Las medidas también se pueden iniciar uti-lizando el pulsador mientras el registrador estáconectado aún al ordenador. No es necesariocerrar el programa, es decir, puede seguir enejecución y verificar en qué momento se hainiciado esta misión.

Si se ha cambiado cualquiera de las confi-guraciones (habilitar canales o velocidad demuestreo), después de que se ha seleccio-nado la opción “Enable External Start”, estautilidad se reiniciara de manera automática.Por lo tanto, la utilidad “Enable External Start”sólo debe activarse cuando todas las confi-guraciones necesarias ya han sido configura-das, ya que es en este momento en el que setransfieren al circuito integrado DS 1616 lainformación de la velocidad de muestreo y dela selección de canales configuradas. Si, pos-teriormente, se cambia cualquier configura-ción en el ordenador, dichos cambios noserán enviados al circuito integrado DS 1616y, por lo tanto, la configuración del registra-dor no coincidirá con lo que se está mos-trando en pantalla.

(030076-1)

de lecturas de temperatura. Los lími-tes de la gráfica ya no están configu-rados a- 40° y + 80° C, sino que hansido configurados a los valores detemperatura más altos y más bajosalmacenados en la memoria dedatos. El comando ”Save” (“Salvar”)almacena los valores medidos en eldisco duro local, con la senda indi-cada por el usuario.

Las gráficas de humedad, ADC1 yADC3 son idénticas desde el puntode vista de funciones y apariencia.En las versiones futuras de este pro-grama se utilizarán los dos canales dereserva.

Otras ventanasPodemos llamar a la ventana “ADCChannels” (“Canales ADC”) bajo lasenda de opciones “ADC Chanels /Show ADC Channels” (“Canales ADC/ Mostrar Canales ADC”), en el menúprincipal. Esta función proporcionauna actualización de las lecturas delos canales analógicos. Las entradasinhabilitadas muestran índices, tal ycomo se muestra en la Figura 8. Losvalores de los umbrales también pue-den configurarse para las entradasanalógicas: estos umbrales funcio-nan de la misma manera que losumbrales de temperatura.

La ventana “Alarm Settings”(“Configuración de Alarmas”, verFigura 9) incluye las distintas confi-guraciones relacionadas con el relojde tiempo real (RTC).

El reloj de tiempo real puede con-figurarse con la hora del sistema delordenador utilizando el comando“Set”. El resto de las configuracio-nes se pueden utilizar, por ejemplo,para implementar una función decambio de hora. Así, cuando el valordel reloj de tiempo real coincide conla alarma de tiempo seleccionada,se genera una interrupción en lalínea INT. La configuración del relojde tiempo real y de la alarma tansólo puede cambiarse mientras elcircuito integrado DS 1616 no estéocupado realizando una secuenciade lectura.

Bajo la función “Settings / Perfor-mance” (“Configuraciones / Presta-ciones”) se esconde una utilidad quepermite la selección de cualquiervalor deseado del período del tempo-rizador, el cual gobierna la lecturaregular de datos de todos los senso-

res y de las entradas analógicas.Cuanto más grande sea este valor,mayor será el intervalo entre mues-tras y, por lo tanto, más pequeña serála cantidad de tiempo correspon-diente consumida por la CPU dentrodel programa. Un valor óptimo parael período del temporizador lo pode-mos lograr utilizando la función“System Monitor” (Monitor del Sis-tema, una utilidad de Windows XP),que mide de forma precisa la cargade trabajo de la CPU y sus presta-ciones. Los ordenadores de sobre-mesa y los portátiles que tiene sufi-ciente memoria y un procesadorpotente, no deben de tener ningúnproblema en encontrar un intervalopara el temporizador de 1 segundo.En la ayuda del programa se des-cribe con más detalle las funcionesde la opción “System Monitor”.

El funcionamientoEl registrador climático está conec-tado a un puerto serie libre de unordenador personal o de un portátil,utilizando un cable serie normal(conexión hilo a hilo, es decir, no esun cable “null-modem”). La primeravez que se ejecuta el programa delregistrador se debe especificar elpuerto COM que se ha seleccionado.Esta configuración se almacena, demanera que no hay que volver aintroducirla de nuevo a menos que elregistrador se conecte a un puertoCOM diferente.

Cuando alimentamos por primeravez un circuito integrado DS 1616nuevo, su memoria RAM está car-gada con el dato 0xFFs. Cuando elregistrador climático se conecta alordenador por primera vez, tenemosque configurar la hora del reloj detiempo real y la velocidad de mues-treo. Este proceso también se tieneque realizar en aquellos momentos enlos que la pila de mantenimiento dedatos del circuito se ha gastado obien su tensión ha sido interrumpida(por ejemplo, cuando la pila BT2 secambia). Hasta que no se seleccionala velocidad de muestreo, el ordena-dor leerá el valor de una medida cadasegundo y, por lo tanto, la pantallaserá actualizada cada segundo.

Mientras que el registrador dedatos está conectado al ordenador,podemos ajustar y configurar la velo-cidad de muestreo así como otros

TESTYMEDIDA

43Elektor

INTERÉSGENERAL

44 Elektor

El juego de la ruleta se conoce desde hacesiglos y se juega en todo el mundo. Para facili-tar el uso de este juego en casa, de manera mássencilla, hemos decidido presentarles en estaentrega una ruleta electrónica. La versión elec-trónica de este famoso juego sólo sustituye alelemento que gira, es decir, la rueda que se uti-liza con una pequeña bola que se detiene en unnúmero aleatorio en cada lanzamiento del

juego. Por nuestra parte, tendremosque crear la zona de juego y los conta-dores nosotros mismos.

La ruletaEn el juego de la ruleta, en cada lan-zamiento se elige un número al azary, mediante una rueda en forma de

parábola se hace circular en direc-ción opuesta una pequeña bola, conel objeto de intentar adivinar en quélugar se detendrá. Al final, la bola sedetiene en uno de los 37 comparti-mientos posibles (numerados del 1 al36, incluido el 0), que además pue-den ser de color negro, rojo o verde.Los jugadores apostarán sobre elnúmero, el color, etc, del comparti-miento en el que la bola puede caer.

La ruleta no es un juego muyusual en casa, ya que requiere unarueda adecuada. Cualquier irregula-ridad en la construcción de la ruedadistorsionará y modificará las proba-bilidades y el hecho de que sea unjuego de azar. Una buena rueda deruleta no es nada barata, y ademásocupa mucho espacio. La versiónelectrónica proporciona una solu-ción a estos problemas: no cuestademasiado y tampoco ocupa muchoespacio.

ImplementaciónEn este circuito, la circulación de labola está simulada por un número dediodos LEDs configurados de maneraque forman un círculo.

Nuestra ruleta electrónica tienealgo más que ofrecer que tan sólo lasimulación de una bola que circula.Todo aquel que haya visitado un

Ruleta a Diodos Leden lugar de la bola usamos diodos LEDsDiseñado por P. Goossens

Todo el mundo ha jugado alguna vez a los juegos de azar, quizás en la lotería oincluso en un casino. Después de todo, ¿quién no sueña con ser rico sin tenerque trabajar duro para ello? Aunque no podemos ganar mucho con la Ruleta aDiodos LEDs que describimos en este montaje, este diseño nos proporciona unaexcelente oportunidad para practicar el juego de la ruleta en casa de una manerahonrada. Esto se debe a que no podemos hacer trampas con esta versión, yaque el microcontrolador que controla los diodos LEDs no acepta sobornos.

ponentes digitales. Naturalmente, los con-densadores necesarios para desacoplo y alma-cenamiento de tensión están presentes en lasdistintas partes del circuito.

La presencia de las resistencias R42 y R43 esdebida a que las líneas P1.0 y P1.1 son tan sóloterminales de E/S en el microcontrolador AT89C2051, y no disponen de resistencia interna de“pull-up”. Esto permite que estos dos puertos secomporten como entradas analógicas. Sin em-bargo, en este circuito se necesitan resistenciasde “pull-up” para todos los bits del puerto 1, demanera que se tienen que añadir las resistenciasR42 y R43 para asegurar que la señal de nivel altoestá bien definida y está presente en los bits 0 y1 cuando sus salidas no están a nivel bajo.

casino sabe que al principio del lan-zamiento la bola se mueve y ruedapor la parte más suave de la superficiede la rueda de la ruleta pero, una vezque ha perdido parte de su velocidadgolpea sobre uno de los comparti-mentos centrales y comienza a saltarsobre estos. Nuestra rueda electró-nica muestra estas mismas caracte-rísticas, pero si deseamos que nuestrabola se comporte de manera similara la de una "rueda de la fortuna",podemos configurar el circuito parausarlo de esta manera, por medio deun conmutador.

Otra característica interesante denuestra ruleta es que tan prontocomo la bola se haya detenido, el cir-cuito indica automáticamente si elnúmero sobre el que se ha detenidoes más elevado o inferior que elnúmero del lanzamiento anterior.Esto significa que además de lasmaneras tradicionales de jugar a laruleta, también podemos apostar si elsiguiente número será superior oinferior al que acabamos de sacar.

Esquema eléctricoLa Figura 1 nos muestra el esquemaeléctrico de la rueda de la ruleta.Como viene siendo habitual hoy día,los circuitos digitales relativamentecomplejos están basados en unmicrocontrolador.

En este caso, el microcontroladores un AT 89C2051 (IC1), el cual sola-mente requiere un pequeño númerode componentes externos. El con-densador C12 y la resistencia R41generan una señal de reset cuandose conecta la tensión de alimenta-ción. El cristal de cuarzo X1 y los con-densadores C1 y C2 aseguran que eloscilador interno de IC1 genere unaseñal de reloj de 12 MHz. Los contro-les del usuario son proporcionadospor un conmutador tradicional y unconmutador pulsador (S2 y S1, res-pectivamente), cada uno de los cua-les está conectado directamente a unterminal de E/S del microcontrolador.

La representación visual de lasimulación de la bola se proporcionapor medio de 40 diodos LEDs (de D1 aD40), sabiendo que cada diodo LEDlleva su correspondiente resistenciaserie (de R1 a R40). Los diodos LEDsestán controlados por cinco circuitosintegrados, tipo “latch”, de ocho bits(IC2 – IC6).

Los diodos LEDs D1 – D37 estánconfigurados formando un círculo, querepresenta los distintos compartimentosde la ruleta. El diodo LED D38 indicaque el valor del lanzamiento másreciente es superior al del lanzamientoanterior. Por el contrario, el diodo LEDD40 señala que el valor del lanzamientomás reciente es inferior al del anterior. Eldiodo LED D39 se ilumina tan prontocomo la bola virtual termina de girar.

El circuito está alimentado poruna pila de 9 V cuya tensión se vereducida a 5 V por medio del circuitointegrado IC7, de manera que secumplan las demandas de los com-

INTERÉSGENERAL

45Elektor

AT89C2051

P3.2

P3.3

P1.0

P1.1P3.0

P3.1

P3.4

P3.5

IC1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

P3.7

RST

X1 X2

20

10

12

13

14

15

16

17

18

19

11

5 4

2

3

1

6

7

8

9

74HCT373

IC2

19

16

15

12

EN

11C1

1D

14

17

18

13

9

6

5

23

4

7

8

1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D1

D8

R21k

R31k

R41k

R11k

R51k

R61k

R71k

R81k

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

74HCT373

IC3

19

16

15

12

EN

11C1

1D

14

17

18

13

9

6

5

23

4

7

8

1

D10

D11

D12

D13

D14

D15

D9

D16

R101k

R111k

R121k

R91k

R131k

R141k

R151k

R161k

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

74HCT373

IC4

19

16

15

12

EN

11C1

1D

14

17

18

13

9

6

5

23

4

7

8

1

D18

D19

D20

D21

D22

D23

D17

D24

R181k

R191k

R201k

R171k

R211k

R221k

R231k

R241k

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

74HCT373

IC5

19

16

15

12

EN

11C1

1D

14

17

18

13

9

6

5

23

4

7

8

1

D26

D27

D28

D29

D30

D31

D25

D32

R261k

R271k

R281k

R251k

R291k

R301k

R311k

R321k

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

74HCT373

IC6

19

16

15

12

EN

11C1

1D

14

17

18

13

9

6

5

23

4

7

8

1

D34

D35

D36

D37

D38

D39

D33

D40

R341k

R351k

R361k

R331k

R371k

R381k

R391k

R401k

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

+5V

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

X1

12MHzC2

22p

C1

22p

C3

100n

+5V

R41

10

k

S1 S2

C12

1μ 16V

R42

10

k

R43

10

k

IC2

20

10

C4

100nIC3

20

10

C5

100nIC4

20

10

C6

100nIC5

20

10

C7

100nIC6

20

10

C8

100n

+5V

7805

IC7

C10

100n

C9

100n

C11

100μ

K1

+5V

+9V

0V

030168 - 11

Figura1. Esquema eléctrico del circuito de la ruleta: 40 diodos LEDs controlados por unmicrocontrolador.

El montaje

La Figura 2 muestra la placa del circuitoimpreso que ha sido diseñada para el juegode la ruleta electrónica. En este caso se hatenido que utilizar una placa de circuito

impreso de doble cara, ya que si nohubiese sido así, habríamos tenidoque emplear varios puentes con hilosque permitiesen que los diodos LEDsse puedan configurar formando uncírculo.

Pocas cosas tenemos que decirsobre el montaje de la placa, sola-mente recomendar que se sueldecada componentes en la posiciónque supuestamente le corresponde.Por supuesto, debemos poner una

INTERÉSGENERAL

46 Elektor

(c) ELEKTOR030168-1

C1 C2

C3C4

C5

C6

C7

C8C9

C10

C11

C12

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11 D

12 D13

D14

D15

D16

D17

D18

D19

D20

D21

D22

D23

D24

D25

D26

D27D

28D29

D30

D31

D32

D33

D34

D35

D36

D37

D38

D39

D40

HO

EK

1

HOEK2

HO

EK

3

HOEK4

IC1

IC2

IC3

IC4

IC5

IC6

IC7

K1

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21

R22

R23

R24

R25

R26

R27

R28R29

R30

R31

R32

R33

R34

R35

R36

R37

R38

R39

R40

R41

R42R43X1

32

15

19

421

225 17 34 6 27

1336

11

30

8

23

10

5

24

16

33

120

143192218

297

28

12

35

3

26

0

0V+9V

030168-1(c) ELEKTOR

S1

S2

(c) ELEKTOR030168-1

Figura 2. La placa de circuito impreso de doble cara aloja todos los componentes del circuito excepto la placa de 9V.

guaje C y compilado utilizando el compiladorKeil C51, para el cual (como probablementesabrán nuestros lectores) existe una versiónde evaluación totalmente gratuita en la páginaweb http://www.keil.com/demo/eval/c51.htm.Como los ficheros con el código fuente y elcódigo hexadecimal están disponibles en lapágina web de Elektor bajo el código 030168-11 (y, naturalmente, también en disquete), si lodeseamos podemos adaptar el comporta-miento del programa a nuestras necesidades.Para hacer esto, además del compilador, tam-bién necesitaremos tener unos ciertos cono-cimientos del lenguaje de programación C ydisponer de un programador para el micro-controlador AT 89C2051.

Si no le apetece modificar el programa ocrear su propio dispositivo de programación,sencillamente puede comprar una versión deeste microcontrolador ya programado a travésde nuestro Servicio de Lectores (con el códigopedido 030168-41).

(030168-1)

especial atención en la correcta pola-rización de los diodos LEDs, de loscircuitos integrados y de los conden-sadores electrolíticos. Para los circui-tos integrados se pueden utilizarzócalos, pero no serán necesarios sitenemos una cierta experiencia en elproceso de soldadura.

Si se desea, todos los diodosLEDs pueden montarse en la carade soldadura de la placa, pero todoello depende, como es natural, deltipo de caja que estemos pensandoutilizar.

Los conmutadores también pue-den conectarse a la placa utilizandouna cierta longitud de cable, demanera que puedan montarse en unlateral de la caja, si ese es nuestrodeseo. También se puede instalar unconmutador de encendido/apagadoen un lateral de la caja y conectarloen serie con el conector K1 de la pila.

ConclusiónEl programa para el microcontroladorAT 89C2051 ha sido escrito en len-

INTERÉSGENERAL

47Elektor

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1-R40 = 1kR41-R43 = 10k

Condensadores:C1,C2 = 22pFC3-C10 = 100nFC11 = 10μF, condensador

electrolítico de 16 V radialC12 = 1μF, condensador electrolítico

de 16 V radial

Semiconductores:D1,D38,D40 = Diodo LED verde, de

3 mm y de baja corrienteD2,D4,D6,D8,D10,D12,D14,D16,

D18,D20,D22,D24,D26,D28,D30,D32,D34,D36,D39 = Diodo LEDamarillo, de 3 mm y de baja corriente

D3,D5,D7,D9,D11,D13,D15,D17,D19,D21,D23,D25,D27,D29,D31,

D33,D35,D37 = Diodo LED rojo,de 3 mm y de baja corriente

IC1 = 89C2051 – 12PC ya programado,con código de pedido 030168-41

IC2-IC6 = 74HCT373IC7 = 7805CP (encapsulado TO-220).

Varios:K1 = Pila de 9 V con terminales tipo

“clip” y conmutador deencendido/apagado (opcional)

S1 = Pulsador de un circuito uncontacto

S2 = Conmutador deencendido/apagado

X1 = cristal de cuarzo de 12 MHzPCB, Placa de circuito impreso

(código de pedido 030168-1)Disk, con los programas para Windows

y los ficheros en código hexadecimal (código de pedido 030168-11) o através de la descarga gratuita

Descargas GratuitasPrograma del Microcontrolador. Número de

fichero: 030168-11.zipDistribución de pistas e implantación de

componentes en formato PDF. Número de fichero: 030168-1.zip

www.elektor-electronics.co.uk/dl/dl.htm

MINIPROYECTO

48 Elektor

Por ejemplo, si tenemos un servo sin uso fijopodríamos usarlo para realizar un gran pén-dulo con un movimiento suave y uniforme quepueda ayudar a la gente a relajarse o inclusoa dormir. Para conseguir el mismo efecto (psi-cológico) que un gran péndulo debemos con-seguir un movimiento senoidal.

El pequeño circuito de la máquina de rela-jación que podemos encontrar en la Figura 1consta de dos partes: un generador de pulsos,basado en un 555, que genera pulsos positivoscon una anchura de entre 1 y 2 ms (‘marca’) yuna pausa de 20 ms (‘espacio’), representandouna señal de control típica de un servo, y ungenerador de onda senoidal, diseñado para

producir una señal de muy baja fre-cuencia, aproximadamente 0,25 Hz,que corresponde a un periodo total decuatro segundos. El generador senoi-dal utiliza una red de desplazamientode fase y proporciona una onda senoi-dal con una distorsión muy baja. Siqueremos aumentar el periodo, sim-plemente incrementaremos un pocoel valor de C1, C2 y C3.

El generador excita la entrada decontrol del temporizador IC2 a travésde un condensador electrolítico. Apropósito, IC1 debería ser un 7555,555C u otra versión CMOS del 555. El

esquema del generador asegura quela duración del temporizador estácontrolada, mientras que la longituddel ‘espacio’ no se vea afectada.

Para la máquina de relajación seha diseñado una PCB (ver Figura 2).Como todas las PCBs diseñadas enesta publicación los ficheros con losdibujos de las pistas de circuitoimpreso pueden descargarse gratui-tamente de la página web de Elektor:www.elektor-electronics.co.uk.

Cuando tengamos la placa, podre-mos montar el circuito fácilmente,siguiendo la lista de componentes

Máquina de RelajaciónUn péndulo servo-alimentado

Diseñado por B. Kainka

Normalmente, los pequeños servos usados en modelos radio-controladosno se usan si no es para pequeños aviones, coches o barcos. Esto es unapena, considerando que estos dispositivos serían útiles en muchasaplicaciones.

para realizar el montaje. ¡No olvidecolocar el puente! Para ello use un finocable aislado, ya que pasa demasiadocerca de los pines del integrado IC1.

En las posiciones T1 y T2 puedeponerse prácticamente cualquiertransistor NPN con una ganancia

suficientemente alta. En la mayo-ría de los casos, esto es lo queindica el sufijo C, es decir, que lahfe debería exceder de 300. Entrelos modelos que sugerimos tene-mos el BC547C, BC548C, BC549Cy BC550C.

MINIPROYECTO

49Elektor

Conrad FutabaGraupner/JR MicropropRobbe SimpropMultiplex

000160-13

(C) ELEKTOR

010129-1

C1

C2

C3

C4

C5

C6

D1

H1

H2

H3

H4

IC1

K1

P1

R1

R2

R3 R4

R5

R6

R7

R8

T1T2

0

+

01

01

29

-1

(C) E

LEK

TOR

01

01

29

-1

R7

220k

C5

100n

R8

1k

C6

220μ

10k

P1

R6

10k

D1

1N4148

R5

1k

R1

15k

C2

22μ

C3

22μ

C1

22μ

T2

BC549C

T1

BC549C

R3

100k

R4

100k

C4

220μ

R2

100k

IC1

DIS

THR

OUT

555

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

010129 - 11

K1

+4V8

10V 10V

10V

10V

10V

BC547

CB

E

BC548BC549BC550

10mA

0V6 0V8

0V2...3V

3V...3V5

1V...1V75

0V5...1V4

1V5...3V5

4 s

16 ms

16 ms0V

4V8

1.2 ...1.7 ms

Figura 3. Pines del servo.

Figura 2. Diseño de la PCB

Figura 1. Esquema del circuito de la máquina de relajación.

LISTADO DE COMPONENTES

Resistencias:R1 = 15kR2,R3,R4 = 100kR5, R8 = 1kR6 = 10kR7 = 220 kP1 = 10k preset

Condensadores:C1,C2,C3 = 22μF 10VC4, C6 = 220μF 10VC5 = 100nF

Semiconductores:D1 = 1N4148T1, T2 = BC 549CIC1 = 555C or 7555 (CMOS)

Varios:K1 = tira macho de 3 pines2 EspadinesPCB, disponible en la PCBShop

El potenciómetro P1 se debe ajustar hastaque el servo cubra todo el movimiento enambas direcciones sin golpear ninguno de losextremos. Si la elongación (la distancia entreun cuerpo moviéndose y el punto de origen)es demasiado corta o larga, debemos de jugarun poco con el valor de R1. Si la resistencia esdemasiado pequeña (<10 k) el oscilador nooscilará. El condensador C4, también tiene unefecto sobre la amplitud.

El consumo de corriente del circuito esdel orden de 10 mA, excluyendo el consumodel servo. El conector de 3 pines de la posi-ción K1 permitirá que se puedan conectar lamayoría de los servos. Si estamos usando unservo no estándar, es posible que necesite-mos un pequeño adaptador. Las conexionesde un par de servos se muestran en laFigura 3.

Utilizando nuestro circuito, un servo conec-tado correctamente se moverá lentamente, des-cribiendo una onda senoidal pura, con unperiodo igual al de un péndulo con una longitudde cuatro metros. Por supuesto, también pode-mos hacer un pequeño péndulo con un trozo decartón o panel pintado y adaptado al servo, demanera que no sea demasiado grande o pesado(porque puede cargar al servo).

El movimiento del péndulo tiene un efectorelajante, mientras que el sonido del motor delservo a baja velocidad no debe oirse.

PrecauciónEste circuito no deberían usarlo personas

epilépticas, narcolépticas o susceptibles dehipnotizarse fácilmente.

(010129-1)

INTERÉSGENERAL

50 Elektor

Codificador FMS paraSimulador de VueloPracticar sin destruir nuestros aviones de modelismo

Por Dean Sarelius d.sarelius@bigpond.com

Incluso los mejores pilotospasan muchas horas de prácticaen los simuladores de vueloantes de enfrentarse a la situa-ción real, por lo tanto, ¿por quéha de ser diferente para losaviones con radio control? Conel codificador FMS R/C de vue-lo que se describe en este artí-culo podemos mejorar y de-purar nuestra maestría en elvuelo por control remoto yganar una experiencia muy va-liosa sin tener que gastar dineroe invertir en dispositivos decontrol remoto o incluso enconstruirnos nuestra maquetade aeroplano. De hecho, el co-dificador FMS nos permitiráutilizar nuestro control vía ra-dio para mejorar, en un fututo,nuestras dotes de vuelo.

modulación de pulsos de posición (o PPM)de Mathers y Spreng, los pulsos son trans-mitidos a razón de cinco pulsos para uncuatro canales, seis pulsos para un cincocanales, y así sucesivamente. Es el espacioentre estos pulsos el que determina la posi-ción de los servos. Estos pulsos son modu-lados de manera que la posición entre ellospuede variar entre 1 y 2 ms. Para un retardode 1,5 ms entre los distintos pulsos, el servodebería permanecer en el centro, mientrasque cualquier periodo de tiempo por debajode 1,5 ms forzaría al servo a girar en sentidocontrario a las agujas del reloj y, por lo tanto,cualquier valor de tiempo por encima de 1,5ms lo haría girar en el sentido de las agujasdel reloj. Cuanto mayor sea el retardo detiempo positivo o negativo, partiendo de 1,5ms, mayor será la rotación del servo.Cuando se utiliza un codificador para reali-zar la interfaz con nuestro sistema de radiocontrol es este mismo retardo de tiempoentre estos pulsos el que se convierte en unvalor numérico para realizar la interfaz conel ordenador.

Hay un gran número de formas diferentespara obtener las señales PPM de nuestro sis-tema de radio control y, por lo tanto, depen-

El pasado año, el autor de este artí-culo compró un radio control (R/C) JRde cuatro canales y construyó su pri-mer aeroplano alimentado por ener-gía eléctrica. Por desgracia, el vueloinaugural fue un desastre y se tuvoque plantear muy seriamente buscarun simulador del vuelo como prác-tica. Para continuar con las desgra-cias, el coste de los denominadossimuladores profesionales era dema-siado para que se justificase su inver-sión. La búsqueda en Internet le llevóa encontrar una página web denomi-nada FMS.

FMS (Flying Model Simulator, esdecir, Simulador de Vuelo de Mode-lismo) es un programa simulador devuelo 3D gratuito, desarrollado yescrito por Roman & MichaelMöller. El programa FMS ha sidocompilado para que pueda ejecu-tarse tanto bajo DOS como bajoWindows y, gracias a Roman &Michael, está disponible para sudescarga gratuita en su página webhttp://n.ethz.ch/student/mmoe-ller/fms/index_e.html.

El programa simulador FMS pro-porciona el control de los aeroplanos yhelicópteros tanto desde un teclado,como desde un joystick, un puertoparalelo o un puerto serie. Las opcio-nes de teclado y joystick son las másadecuadas, pero si deseamos realizarprácticas de vuelo de nuestros aero-planos con nuestro sistema de radiocontrol, es necesario utilizar un adap-tador que convierta las señales origi-nales provenientes del sistema deradio, en datos que pueda interpretarel ordenador. Hablaremos más detodo esto en los siguientes apartadosdel artículo.

Una breve historiaEn los años sesenta, dos ingenierosde la NASA, Doug Spreng y DonMathers, desarrollaron el sistemadigital de control proporcional ori-ginal, al mismo tiempo que se con-siguió fijar el tipo de pulsos reque-ridos para controlar los distintosservomecanismos en aplicacionesde radio control. Con el sistema de

INTERÉSGENERAL

51Elektor

11.0592MHz

X1

C1

27p

C2

27p

R1

47

0Ω

R2

47

0Ω

R3

1k

R4

10

0k

R5

1k

BC547

T1

IC2

7805

C3

22u 100n

C4

100n

C5+9V

0V

R6

10k

R7

4k7

R8

10k

RxD

DTR

C6

10u

S2

T2

BC557

87LPC767

IC1

P0.0

P0.1

P0.2

P0.3

P0.4

P0.5

P0.6

P0.7P1.7

P1.6

P1.5

P1.4

P1.3

P1.2

P1.1

P1.0

X1 X2

15

20

19

18

17

16

14

13

10

11

12

6 75

1

2

3

4

8

9

D2D1

K3

S1

K1

16V 16V

CTS 10k

P1

2 31

4

5

67

8

CTS 10k

P2

2 31

4

5

67

8

5k

P3

5k

P4

5k

P5

5k

P6

K2

SUB D9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V+5V

030066 - 11

Figura 1. Esquema eléctrico del codificador FMS. Toda la inteligencia del circuito está alojada en el microcontrolador IC1. El conector K3nos permite conectar nuestro propio transmisor de R/C a través de su salida “amigo/entrenador”.

derá del tipo de radio que dispongamos. Tam-bién veremos algo más de información sobreeste apartado más adelante.

Cómo trabaja el codificador?El codificador puede trabajar totalmente inde-pendiente, sin ninguna necesidad de un sis-tema de radio control. En este modo de trabajosencillamente tendremos que conectarlo alpuerto serie de nuestro ordenador y utilizar losdos joysticks como si fuesen un radio controlnormal.

En el segundo modo de funcionamientonecesitaremos la señal PPM de nuestro sis-tema de radio control. Una vez que hemosconectado esta señal solamente tendremosque pulsar hacia abajo el joystick (activandoel conmutador interno) para conmutar demodo de trabajo, de manera que la señal PPM,proveniente de nuestro sistema de radio con-trol, será utilizada como interfaz con el simu-lador. En este modo podemos usar el codifica-dor para descodificar las señales PPM prove-nientes de nuestro sistema de radio yconvertirlas en datos serie que puedan lle-varse al ordenador. En este caso estamos uti-lizando nuestro sistema de radio control parahacer volar nuestros aviones "virtuales" demanera que con la práctica ganaremos con-fianza en el vuelo con nuestro propio sistemade radio control.

Entre las opciones del programa FMS parael “Control”, está la posición “Serial PIC-inter-face” (es decir, “Interfaz PIC serie”). En ellapodemos elegir entre dos opciones, pero en eldiseño de este proyecto se ha seleccionadotrabajar con la opción de “19.200 Baudios /

0xFF Sync”. Debemos asegurarnosque hemos seleccionado el puertoCOM correcto y que está seleccio-nado de la siguiente manera:

• 19.200 baudios.• 8 bits de datos, 1 bit de parada,

sin paridad.• La señal RTS configurada a nivel

alto (HI).• La señal DTR configurada a nivel

bajo (LOW).

Con el codificador FMS conec-tado en el puerto COM correcto,seleccionado adecuadamente y cali-brado, estaremos listos para iniciarnuestro vuelo.

El codificador envía un paquetepor todos los canales. Cada paquetese inicia con el código 0xFF y se leañade un byte con un valor entre 0 y254 (0x00 a 0xFE, en hexadecimal); elcuadro proporciona la informaciónpara la posición del servo. Como dis-ponemos de los valores comprendi-dos entre 0 y 254 para codificar elrango de tiempo entre 1 y 2 ms, elvalor que se corresponde con el valorcentral de 1,5 ms es el de 127 (0x7Fen hexadecimal).

Por lo tanto, para un radio controlde cuatro canales, en el que todos losservos estarán en su posición neutral,

el dato que comenzará a enviarsehacia el ordenador debería tener lasiguiente estructura:

Pausa 0xFF 0x7F 0x7F 0x7F0x7F Pausa 0xFF 0x7F 0x7F 0x7F0x7F Pausa etc.

La pausa es, en general, la pausaentre las señales PPM provenientesde la radio. Su valor podría variardependiendo de la cantidad de cana-les que nuestro radio control genera,de manera que cuantos más canalestengamos más corta será la pausa.

El circuitoEn la Figura 1 se muestra elesquema eléctrico del codificadorFMS para simulador de vuelo. En élpuede verse que está basado en elcontador descendente P87LPC767MCU de la casa Philips, que se encar-gará de realizar la mayor parte del tra-bajo. El LPC767 es un MCU de 8 bitsbasado en el 8051, que dispone deuna memoria PROM programable unasola vez (OTM) y de un conversoranalógico a digital de cuatro canalesde 8 bits cada uno. En el número deFebrero de 2004 se ha publicado unprogramador para la familia LPC76xen Elektor.

INTERÉSGENERAL

52 Elektor

Figura 2. Pulsos capturados desde un canal R/C 8.

GND

GND

Signal

Signal

25 4

3 1

6

030066 - 13

2

5

43

16

7Hitec (todos los tipos)Futaba (nuevos modelos)

Futaba (antiguos modelos)Sanwa, Airtronics

Figura 3. Uso de la línea “Signal” en los conectores“amigo/entrenador” de los transmisores R/C máscomúnmente utilizados. Si el nuestro no secorresponde con este esquema, debemosconsultar el manual del fabricante o pedir ayuda alos usuarios FMS, por medio del foro FMS.

INTERÉSGENERAL

53Elektor

(C) ELEKTOR030066-1

C1

C2

C3

C4C5

C6

D1 D2

HO

EK

1

HOEK2

HO

EK

3

HOEK4

IC1

IC2

K1

K2K3

P1 P2

P3

P4

P5

P6

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

S2

T1

T2

X1

030066-1

+9V0V

S1

T

(C) ELEKTOR030066-1

Figura 4. Diagrama de pistas y plano de montaje de los componentes de la placa de circuitoimpreso diseñada para el codificador FMS (placa disponible ya terminada).

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1,R2 = 470ΩR3,R5 = 1kR4 = 100kR6,R8 = 10kR7 = 4k7P1,P2 = 47Ω, mini joystick,

modelo CTS 25A104A60TB(código de pedido CTS25A, enwww.dil.nl) *

P3-P6 = 5 K, potenciómetropreset

Condensadores:C1,C2 = 27pFC3 = 22μF, condensador

electrolítico de 16 V axialC4,C5 = 100nFC6 = 10μF, condensador

electrolítico de 16 V axial

Semiconductores:D1 = Diodo LED, verde de 3 mmD2 = Diodo LED, rojo de 3 mmIC1 = 87LPC767BN, programado,

con código de pedido 030066-41

IC2 = 7805CPT1 = BC547BT2 = BC557B

Varios:K1 = Pila de 9 V con terminales

tipo “clip”K2 = Conector Sub-D de 9

terminales hembra y en ángulorecto, para montaje sobre elchasis de la caja

K3 = Conector jack mono de 3,5mm, para montaje sobre el chasisde la caja

S1 = Conmutador deencendido/apagado

S2 = Pulsador de un circuito uncontacto

X1 = Cristal de cuarzo de 11,0952 MHz

PCB, Placa de circuito impreso concódigo de pedido 030066-1

Cable, Hilo de cable para realizarlos tres puentes que hay sobre laplaca de circuito impreso

Cable RS 232 (no cruzado)Caja por ejemplo, WM-46 de la

casa Pactec (suministradorConrad Electronics # 54 13 03)

* Información del distribuidormundial en www.ctscorp.com

Figura 5. Detalle de nuestro prototipoacabado y totalmente operativo.

En el momento del encendido, el codifica-dor está trabajando en el modo SIM, y seencarga de leer la posición del joystick, másconcretamente los cuatro potenciómetros line-ales de 10 K contenidos en los joysticks P1 yP2. A continuación, convierte esta informa-ción analógica en paquetes de datos que sonenviados al puerto serie del ordenador. Paraproporcionar un medio de ajuste de los con-troles se han añadido cuatro potenciómetrosde 5 K (P3 a P6) en serie con los potencióme-tros de los joysticks.

Para pasar al modo R/C (el cual nos permiteutilizar nuestro propio transmisor de radiocontrol), tendremos que presionar hacia abajocualquiera de los dos joysticks de manera quese active su conmutador interno táctil. Si notenemos conectados los joysticks, podemoshacerlo presionando el pulsador S2.

Al colocar la línea del puerto P1.1 amasa, provocamos que el programa internodel MCU pase a trabajar como codificadorde radio control. En este modo de trabajo,los pulsos que se envían de manera conti-nua hacia el MCU se convierten y se diri-gen hacia el ordenador. El MCU esperadurante una pausa antes de verificar elretardo de tiempo entre dos pulsos conse-cutivos. Después de que el MCU ha detec-tado el primer pulso, comienza a contar demanera ascendente, en pasos de 10 micro-segundos, hasta que detecta el siguientepulso. Así, para un retardo entre pulsos de1,5 milisegundos, el valor enviado hacia elpuerto serie es, aproximadamente, 127 endecimal o 0x7F en hexadecimal. Las peque-ñas variaciones no son críticas, ya que elcontrolador interno para el FMS se encargade corregir cualquier pequeña diferencia enla calibración.

Si el MCU falla a la hora de detectar cual-quier pulso adicional, simplemente se olvidade ellos y envía sólo aquellos canales quehan podido contar. Esto puede ser cualquiertren de pulsos comprendido entre un radiocontrol de dos canales y un radio control deocho canales.

La Figura 2 muestra los pulsos provenien-tes de un radio control de ocho canales. Pode-mos ver que en dicho esquema se muestrannueve pulsos y que hay un retardo de unos 10ms entre los trenes de pulsos.

Esta es la versión invertida de estos pul-sos que son enviados para activar el transis-tor T1. Estos pulsos son invertidos por eltransistor T1 de manera que vuelvan a suposición normal antes de ser enviados haciael terminal 13 del MCU.

El dato de salida, proveniente de la línea delpuerto P1.6 (terminal 3 del MCU), es almace-nado por el transistor T2, que junto con la resis-tencia R7, proporcionan el desplazamiento de

nivel requerido para controlar elpuerto serie RS 232.

Sólo se requieren dos hilos pararealizar la interfaz de nuestro radiocontrol con el codificador FMS. Aun-que estas conexiones dependerándel tipo de radio control de que dis-pongamos. En la Figura 3 podemosver un pequeño esquema de cómose haría esta conexión en un modelogenérico. Siempre tenemos quepensar que dispondremos de másinformación acerca de nuestro radiocontrol en su propio manual. Si noestamos seguros de qué conexionestenemos que utilizar, no debemostener miedo de realizar algunosexperimentos, ya que las entradasestán protegidas y son bastanteseguras. Si no conseguimos conec-tar los cables en su configuracióncorrecta y el codificador se comportade manera errática, es posible quesólo sea necesario intercambiar loshilos para que todo funcione deforma correcta.

El circuito completo funciona conuna única tensión de 9 V, prove-niente de una pila (6F22) y sólo con-sume una corriente de 21 mA, de laque su mayor parte se debe al con-sumo de los diodos LEDs D1 y D2, loscuales nos indican que el codificadorestá trabajando en modo SIM o enmodo R/C, respectivamente. El cir-cuito integrado 7805 regula la tensiónsuministrada por la batería y la bajahasta los 5 V para poder alimentar laMCU. Las pruebas indican que almenos podemos disponer de seishoras de juego con una pila estándarde 9 V.

El montajeLa construcción de la placa para elcodificador FMS para simulador devuelo debe ser bastante sencilla siutilizamos la placa de circuito im-preso ya fabricada y un MCU pro-gramado, suministrado por el Servi-cio de Lectores de Elektor. Los res-pectivos códigos de pedido son030066-11 y 030066-41. El cir-cuito integrado MCU para este pro-yecto sólo está disponible ya pro-gramado. El autor del artículo recibeel pago de los consiguientes dere-chos de cada copia vendida, de ahíque no pueda suministrarse ningúncódigo hexadecimal o ficheros encódigo fuente.

La placa de circuito impreso (verFigura 4) es espaciosa y de unasola cara. Como es habitual, loscomponentes polarizados, como losdiodos LEDs, los condensadoreselectrolíticos, los transistores y loscircuitos integrados, deben mon-tarse en la posición correcta, amenos que queramos correr elriesgo de que el circuito no funcione(en el mejor de los casos) o que sedestruya al aplicarle la tensión dealimentación. No debemos inter-cambiar los transistores T1 y T2, yaque, aunque parecen idénticos, sontotalmente complementarios, esdecir, uno es NPN (T1) y el otro esPNP (T2).

El circuito integrado MCU es elcomponente más caro del proyecto,por lo que es aconsejable montarlosobre un zócalo para circuito inte-grado de buena calidad. Sin em-bargo, no debe insertarse sobre elzócalo antes de verificar y certificarla presencia de la tensión de ali-mentación de + 5 V en un ciertonúmero de puntos relevantes delcircuito, como por ejemplo, el ter-minal 15 del zócalo de IC1, el emisorde transistor T2 y el ánodo de losdiodos LEDs D1 y D2. Si todo estácorrecto desconectaremos la ali-mentación y colocaremos el circuitointegrado MCU sobre su zócalo,verificando que su posición secorresponde con la del dibujo deserigrafía del componente que haysobre la placa de circuito impreso.

Las tiras de conectores tipo“pinheader”, situadas al lado de losjoysticks P1 y P2, se proporcionanpara conectar los joysticks que nose montan sobre la placa, o un viejoradio control en el que haya falladola sección de RF o incluso noexista.

Por últimoAlentamos a los usuarios del codifi-cador descrito en este artículo a quese pongan en contacto con otrosusuarios FMS a través del forocorrespondiente, al que se puedeacceder a través de la página webFMS. ¡Feliz vuelo!

(030066-1)

INTERÉSGENERAL

54 Elektor

SERVICIOS LECTORES

55Elektor

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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(€)

E286 MARZO 2004Placa flash 64-K 80C552:

- PCB 030042-1 17,45- Disco, misc. software del proyecto 030042-11 9,12- 29F010, programado 030042-21 18,66- GAL 16V8D15QP, programado 030042-31 11,38

Registrador Climático:- PCB 030076-1 14,44- Disco, software Windows 030076-11 9,12

Codificador FMS para Simulador de Vuelo:- PCB 030066-1 19,03- 87LPC767BN, programado 030066-11 31,74

Ruleta a Diodos Led:- PCB 030168-1 33,00- Disco, código fuente y hex 030168-11 9,12- 89C2051-12PC, programado 030168-41 15,02

E285 FEBRERO 2004Receptor de Control Remoto en FM:

- PCB 034044-1 19,00

Cronómetro de Proyectos:- Disco, códigos fuente y objeto 020350-11 9,12- PIC16F84-10P, programado 020350-41 24,52

Descubriendo el motor paso a paso (II):- Disco, código fuente 020127-11 9,12

Generador de Reloj Universal:- Disco, código fuente 020395-11 9,12

Enlace RS232 sin hilos:- PCB 030204-1 16,24

E284 ENERO 2004Contador de revoluciones para modelos de radio-control:

- PCB 024111-1 33,00- Disco, código fuente y hex 024111-11 9,00- 89C2051-12PC, programado 024111-41 16,00

Visualizador de Texto con Desplazamiento:- Disco, código fuente y hex 020407-11 9,00

Conversor USB analógico:- PCB 020374-1 14,00- Disco, códigos hex y software Windows 020374-11 9,00- PIC16C765, programado 020374-41 25,00

E283 DICIEMBRE 2003Generador de Señal de RF con DDS:

- PCB, generador 020299-1 22,00- PCB, control/alimentación 020299-2 23,00- AT90S8515 8PC, programado 020299-41 57,00

Detector de metal por inducción balanceada:- PCB 020290-1 17,00

E282 NOVIEMBRE 2003Generador de imágenes ATV:

- Disco, código fuente y hex 020295-11 9,12- AT90S8515-8PC, programado 020295-41 28,37- AT90S1200-12PC, programado 020295-42 25,70

Interruptor remoto mediante teléfono DTMF:- PCB 020294-1 22,00- Disco, software del proyecto 020294-11 9,12- PIC16F84A-20/P, programado 020294-41 27,50

Display de Cristal Líquido con Bus I2C:- PCB 030060-2 14,00

PICProg 2003:- PCB 010202-1 17,00- Disco, software Windows 010202-11 9,12- PIC16F874-20/P, programado 010202-41 44,00

Central de Medida de Precisión (2):- Placa ensamblada y comprobada 030060-91 68,00

Preamplificador a válvulas (I):- PCB, placa amplificador 020383-1 22,00- PCB, placa alimentación 020383-2 21,00- PCB, placa I/O 020383-3 19,00

E281 OCTUBRE 2003Mini Generador de Carta de Ajuste:

- Disco, código fuente 020403-11 9,46

Selector de Disco Duro:- PCB 034050-1 18,33

Herramienta de Programación para el ATtiny 15:- PCB 030030-1 14,60- Disco, software del proyecto 030030-11 9,46

Amplificador de coche en puente cuádruple:- PCB 034039-1 16,79

E280 SEPTIEMBRE 2003Adición de un destello:

- Disco, código fuente y hex 020293-11 9,29- PIC12C509A-04/SM, programado 020293-41 14,33

Programador AT90S2313:- PCB 034036-1 17,50

MARZO 2004

SERVICIOS LECTORES

56 Elektor

Mini display para texto en movimiento:- Disco, código fuente 020365-11 10,00

Control Remoto de Luz con Regulador de Intensidad:- Disco, código fuente y hex 020337-11 9,46- AT89C2051-12, programado 020337-41 12,09

E279 AGOSTO 2003Tenis TV con AVR:

- PCB principal 030026-1 15,40- PCB pulsadores 030026-2 16,70- Disco, código fuente AVR 030026-11 9,46- AT908515, programado 030026-41 29,43

Agenda electrónica de bolsillo:- Disco, software PC y controlador 020308-11 9,46- AT90S2313-10PCprogramado 020308-41 24,40

Controlador LCD de bajo coste (ii):- PCB 020114-1 16,79- Disco, software del proyecto 020114-11 9,46

Control de luz nocturna:- Disco, código fuente y hex 020115-11 9,46- AT90S2313-10PC, programado 020115-41 24,89

Tarjeta de desarrollo XA Universal (II):- PCB 010103-1 25,55- Disco, código GAL, EPROM, XADEV 010103-11 9,46- EPROM IC8, 27C256-90, programado 010103-21 19,36- EPROM IC9, 27C256-90, programado 010103-22 19,36- GAL 16V8, programado 010103-31 9,30

E278 JULIO 2003Temporizador descendente:

- Disco, código fuente y hex 020296-11 9,40- AT90S1200, programado 020296-41 26,00

Grabador de audio USB:- Disco, código EPROM 012013-11 9,40- EPROM 27C512, programado 012013-21 28,00

Amplificador Final a Válvulas (2):- Placa amplificador (1 canal) 020071-1 28,40- Placa fuente alimentación 020071-2 18,80

E277 JUNIO 2003Controlador de luces de discoteca de 8 canales:

- PCB 010131-1 25,34- 87C750 or 87C71, programado 010131-4 44,70

Pico PLC:- PCB 010059-1 36,00- Disco, programa de test 010059-11 9,00

Simple chip para Control de Tono:- PCB 020054-4 21,00

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- Disco, código fuente y hex 020126-11 10,00- PIC16C712-041/SO, programado 020126-41 32,00

Sistema de Desarrollo AVRee:- PCB 020351-1 27,36- Disco, programas ejemplo 020351-11 10,00

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

Temporizador Inteligente para Ventilador:- Disco, software del proyecto 020170-11 10,00- MSP430F1121, programado 020170-41 23,50

Sustitución del SAA3049:- PCB 020085-1 27,00- Disco, código fuente y hex 020085-11 10,00- 87LPC764BN, programado 020085-41 20,60

Desplazamiento de luces bicolor:- PCB, controlador 010134-1 17,00- PCB, placa LED 010134-2 22,00- Disco, software del proyecto 010134-11 10,00- AT89C2051-12PC, programado 010134-41 15,00

Nombre

Domicilio

C.P.

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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

✂

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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

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CUPON DE PEDIDO

SERVICIOS LECTORES

57Elektor

E275 ABRIL 2003Analizador Lógico 20/40 MHz:

- PCB 020032-1 32,00- Disco, programa demostración 020032-11 10,00- AT90S8515-8PC, programado 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- Disco, código fuente y hex 020144-11 10,00- PIC16F84A-20/P, programado 020144-41 32,00

Reloj de arena electrónico:- PCB 020036-1 38,00- Disco, software del proyecto 020036-11 10,00- PIC16F84A-04/P, programado 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- Disco, código fuente 020005-11 11,14- AT90S4433-8PC, programado 020005-41 70,24

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

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

E273 FEBRERO 2003Interface CompactFlash para sistemas de microcontrolador:

- PCB 020133-1 12,00- Disco, código fuente de la demo 020133-11 10,00

Bus DCI:- PCB, conversor 010113-1 17,00- PCB, terminal 010113-2 25,00- Disco, software del proyecto and código fuente 010113-11 10,00- AT90S8515-8PC, programado 010113-41 43,00

Ampliación de líneas y ADC:- Disco, programas BASCOM-51 020307-11 10,00

Dispositivo de bloqueo programable para números de teléfono:- PCB 020106-1 25,00- Disco, software del proyecto 020106-11 10,00- AT89C2051-1, programado 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- Disco, listado JEDEC GAL 024066-11 10,00- GAL 16V89, programado 024066-31 10,00

Linterna a LED:- Disco, software del proyecto 012019-11 10,00- PIC12C672-04/SM, programado 012019-41 40,00

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

Monitorizador telefónico de bebé:- PCB 012016-1 20,00- Disco, código fuente y hex 012016-11 10,00- AT90S1313-10PC, programado 012016-41 21,00

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

E271 DICIEMBRE 2002Programador AT90S8535:

- PCB 024051-1 16,24

Vatímetro Digital de RF:- PCB 020026-1 26,00- Disco, código fuente 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- Disco, código fuente 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:- Disco, código hex 024107-11 9,78- AT89C2051-12P programado 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:

- Disco, software del proyecto 020010-11 9,79- 87LPC762, programado 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, programado 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- Disco, código fuente y hex 010203-11 11,00- AT90S8515, programado 010203-41 87,15

Tube Box- PCB 010119-1 22,00

E266 JULIO 2002Regulador de luz DMX:

- PCB 010210-1 50,46- 68HC11F1FN, programado 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:- Disco, software del proyecto 010089-11 11,00

Interface LPT/DMX:- PCB 010212-1 22,21- Disco, código fuente & programado 010212-11 11,00- AT90S8515-8PC, programado 010212-41 89,00

Receptor de Infrarrojos Multi-estándar:- PCB 012018-1 18,00- Disco, software del proyecto 012018-11 11,00- P87LPC764BN, programado 012018-41 25,00

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

E264 MAYO 2002Sistema de Medida de Velocidad:

- PCB 010206-1 25,74- Disco, código fuente y hex 010206-11 11,38- 87LPC762, programado 010206-41 24,34

Control Remoto de Procesos utilizando un Teléfono Móvil (2):- PCB 010087-1 30,81- Disco, software del proyecto 010087-11 11,38- GAL16V8, programado 010087-31 11,33

Sencillo Programador para Micros AVR:- PCB 010055-1 30,14- Disco, software del proyecto 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- Disco, código fuente 010008-11 14,00- 87LPC762BN, programado 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- Disco, código fuente 010008-11 13,44- 87LPC762BN programado 010008-41 23,00

Sistema de Desarrollo PICee:- PCB 010062-1 38,39- Disco, programas ejemplo 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

Código Precio(€)

Código Precio(€)

Los filtros electrónicos representan una cues-tión compleja que no es, o al menos no com-pletamente, fácil de dominar para los aficio-nados. No debemos de preocuparnos, porquemuchos ingenieros, profesionales en la mate-ria, también admiten que no controlan eldiseño de los modernos filtros. Afortunada-mente, ni los aficionados ni los profesionalesnecesitan tener docenas de ecuaciones en sucabeza, lo que no significa que sepa dóndeencontrar la información cuando la necesite.Para ello, daremos unas cuantas direccionesde Internet muy útiles, en las que podemosencontrar herramientas de software que nosaligeran el trabajo de diseño de filtros analó-gicos activos y pasivos.

Un excelente punto de comienzo para todoaquel que necesite información es entrar en ladirección de ‘Circuit Sage [1]’. Creada hacevarios años por un grupo de diseñadores de cir-cuitos integrados, esta página web cubre unamplio campo del diseño electrónico. En cadaasunto, los diseñadores colocan la informaciónmás importante de forma destacada, e inclusoapuntan a otras fuentes en la web. Mirandodebajo de la cabecera ‘Filter Design’ la listacomienza con un número de cálculos destinadosa usar la familia de programas MathCad. Variostipos de filtros paso/bajo y paso/alto están dispo-nibles tanto para filtros activos como pasivos.

Si no podemos, o no queremos, trabajar conMathCad, la segunda lista de esta página webcontiene direcciones alternativas de progra-mas de cálculo de filtros.

A partir del último grupo hemoshecho una selección, con especialatención para el software que hemosprocurado sea de descarga gratuita.Comenzaremos con herramientas decálculo que puedan ejecutarse direc-tamente en la página web.

Analog Devices en su página web[2] ofrece una ayuda para un buennúmero de cálculos de filtros activos.Se pueden dimensionar filtros de

paso/alto de orden dos a orden ocho,filtros de paso/bajo y paso/banda,permitiendo escoger entre las dife-rentes respuestas de los filtros Bessel,Butterworth y Chebyshev, todo conrespuestas de varios rizados.

En la página web de Max Froding[3] se ofrece una ayuda para el diseñode filtros pasivos mediante variasherramientas. Nosotros encontramosuna página en la que se estudia el

ELECTRÓNICAEN LÍNEA

58 Elektor

Diseño de filtro analógicoEn electrónica, los filtros son necesarios para todo tipo de aplicaciones,desde un simple circuito de audio hasta el procesador de voz de un teléfonoGSM. La teoría de filtros puede resultar compleja para los aficionados a laelectrónica, aunque un par de direcciones de Internet puede ayudarles afamiliarizarse con la selección y dimensionado de filtros para una aplicación.Este mes, en la sección de Electrónica en Línea veremos una docena decálculos que nos ayudarán con los filtros analógicos.

Por Harry Baggen

diseño de filtros Butterworth pasivos(paso/alto o bajo) hasta con 25 elemen-tos. Otra página ayuda al cálculo de fil-tros de paso/banda elípticos (o Cauer).

La página de diseño interactivo defiltros LC de Tony Fishet [4] tiene ungran valor. Aunque gráficamente esmenos sofisticada que las páginasanteriores, esta página es técnica-mente muy buena, tal y como podre-mos comprobar después de llevar untiempo en ella.

El software para el diseño y simu-lación de respuestas de filtros siem-pre ha sido muy apreciado. Afortu-nadamente, hay algunos programasdisponibles sin coste alguno.

Para comenzar con ellos, debemosmencionar los filtros perfectos deBurr Brown. Aunque es un poco anti-

ELECTRÓNICAEN LÍNEA

59Elektor

guo, ya que el sistema corre en DOS, se puededescargar de la página de RF Tools’ [5] bajo elnombre de ‘Brown Filter Designer Software’.En la actualidad TI suministra una versión quecorre bajo Windows con el nombre de Filter-Pro [6]. El programa ‘Sallen and Key’ procesacon una respuesta Bessel, Butterworth oChebyshev.

Linear Technology [7] también ofrece algu-nos programas de filtros, como FilterCAD y elFilter Design Guide, que merecen la pena porsu completo examen y su utilidad prácticapara el LT1567 y LT1568. Aunque los progra-mas asumen que estamos usando circuitosintegrados LT, es bastante fácil adaptarlos aproductos similares de otros fabricantes.

Por su parte Microchip [8] dispone de ‘Fil-terlab’ para el dimensionado de filtros Besselactivos, Butterworth y Chebyshev de hastaorden ocho (paso/bajo, paso/alto y paso/banda).El programa es fácil de usar, permitiendo veruna simulación de frecuencia y respuesta defase inmediatamente después de la operaciónde dimensionado.

Tunekit 2.0 [9] es un pequeño programa deWindows escrito por Max Froding. Es ade-cuado para filtros Chebyshev de paso/bajo yfiltros de paso/alto de entre 2 y 25 polos, filtrospaso/banda y filtros notch. El programa hasido diseñado como un panel del famosoARRL Radio Designer y también nos permiteque lo filtrado sea analizado de nuevo.

Por último, para aquellos que sólo estáninteresados en programas con ‘arma grande’sólo deberían ver los enlaces a las versionesdemo que proporcionan una excelente intro-ducción al dimensionado de filtros: Filtroid deGigasim [10], Filter Master de Intosoft [11],Super Filter de Those Engineers [12] y Quick-fil de Omicron [13].

(045005-1)

Direcciones de Internet[1] Circuit Sage: www.circuitsage.com/[2] Analog Devices Interactive Design Tools: www.analog.com/Analog_Root/ static/

techSupport/designTools/interactiveTools/filter/filter.html[3] Max Froding filter calculations: http://users.aol.com/maxfro/private/butter.html

http://users.aol.com/maxfro/private/cauerbpf.htm[4] LC Filter Design: www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/lcfilter/[5] RF Tools: http://rfengineer.cc/rftools.htm[6] FilterPro: http://focus.ti.com/analog/docs/sampleutilities.tsp?path=templatedata/cm/

utilities/data/filterpro&templateId=3&familyId=57&navigationId=9742[7] Linear Technology filter software: www.linear.com/software/[8] Filterlab: www.microchip.com/1010/pline/tools/analog/software/flab/10626/index.htm[9] Tunekit 2.0: http://members.aol.com/maxfro/private/tunekit2.html[10] Filtroid: www.gigasim.com/gsFiltroid.html#anchor647705[11] Filter Master: www.i-t.com/engsw/intusoft/filtrmstr.htm[12] SuperFilter: www.spiceage.com/demo.htm[13] Quickfil: www.omicronsw.com/downloads/swdemos/index.html

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60 Elektor

Los expertos en válvulas saben que incluso las válvulas depotencia pueden entregar varios cientos de miliamperios decorriente de ánodo que nunca puede excitar un altavoz de8 Ω de impedancia, ya que la resistencia interna de la vál-vula es de varios kilo-ohmios. Las dos impedancias seadaptan casi siempre mediante un transformador. En prin-cipio no existe ninguna objeción a este método de adap-tación, pero el transformador tiene tendencia a degradarla calidad del sonido. Para mantener este efecto al mínimonecesitamos poner mucho cuidado y utilizar técnicas debobinado muy complicadas, además de un transformadorde hierro de buena calidad con grandes aberturas.

Sin embargo, si la impedancia de carga no es de unospocos ohmios en lugar de varios cientos de ohmios, comoes el caso de muchos tipos de auriculares, y si además elnivel de potencia requerido no es muy alto, un amplificadorsin salida por transformador puede ser una opción factible(algunas veces lo referenciaremos como amplificador con

Amplificador de auriculares OTL con ECC82 (12AU7)Un amplificador de válvulas ‘sin plomo’Diseñado por H.-J Friedli, PhD

Utilizando componentes modernos también puede construirse unamplificador de auriculares con una calidad de sonido excelente.Omitiendo el transformador de salida, evitando todo tipo derealimentación negativa y usando un buen acoplamiento capacitivo quegarantice una característica de frecuencia muy lineal, mientras ciertosmétodos de montaje presentan una baja diafonía de canal.

Valores medidos (con filtro)

Tensión de alimentación: 187 VTHD+N: (1 mW / 600 Ω) 2.3 % (canal derecho)

1.86 % (canal izquierdo)S/N: (1 mW / 600 Ω) >93 dB

>100 dBARizado de la tensión de alimentación del filamento: 30 mVpp

Consumo total de potencia: 17 W

‘salida sin transformador’ (OTL)). Eneste caso, la carga se excita directa-mente por la válvula.

El amplificador OTL que se describea continuación es un diseño seguidorde cátodo diseñado para usar con unauricular simple o doble, de maneraque cada auricular puede tener unaimpedancia de al menos 300 Ω.

El circuitoEl circuito que se muestra en laFigura 1 utiliza el todavía disponibledoble tríodo ECC82 (equivalente alnorteamericano 12AU7) para propor-cionarnos la amplificación. En Europa,las versiones de especial calidad (SQ)de esta válvula con mejores especifi-caciones y una vida más prolongadaestán disponibles bajo la nomenclaturaE802CC y E82CC respectivamente.

Es necesaria una etapa preamplifi-cadora para generar amplitudes deseñal suficientes para una excitaciónadecuada a un auricular. La seccióndel tríodo con pines 1, 2 y 3 se utilizapara este propósito. La señal deentrada llega a la placa del circuito através de un potenciómetro externode tipo logarítmico y de 50 K (P1 no semuestra en el esquema) que sirvepara controlar el volumen, y que estádirectamente acoplado a la etapa delpreamplificador a través de C1. Laresistencia R1 proporciona la corrientede rejilla necesaria. La ganancia sedetermina fundamentalmente por R8,mientras que la tensión de entradamáxima se determina por R2. R9 sedimensiona de forma que la corrientede reposo de ánodo tenga una curvacaracterística lo más lineal posible.

La señal de entrada invertida yamplificada en el ánodo se acopla ala rejilla de la segunda etapa a travésde C2. La resistencia de cátodo de lasegunda etapa se divide en dos resis-tencias (R5 y R6). Las resistenciasserie R5 y R6 forman la resistencia decarga, mientras que la división detensión proporcionada por el par deresistencias permite que la tensiónde rejilla tenga el nivel adecuado. Latensión se desacopla de la carga y seestabiliza por R4 y C3 antes de apli-carse a la rejilla. La corriente deánodo circula a través del tríodo, lacual depende de la tensión de rejillay la curva característica correspon-diente, y genera una caída de tensiónen R5 y R6 que es exactamente pro-

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61Elektor

Figura 1. Esquema del circuito amplificador usando dos válvulas ECC82 (12AU7).

Figura 2. Mediante dos transformadores de red podemos generar una tensión elevada.

porcional a la corriente. Esta tensión se aplicaal auricular a través del condensador de des-acoplo C4. R7 mantiene la salida a masa paraseñales DC de manera que evita ruidoscuando se conectan los auriculares.

Tensión de alimentaciónLa tensión de alimentación para el amplificador deauriculares se muestra en la Figura 2. La ele-vada tensión se genera usando un transformadorde red estándar. El bobinado se hace normal-mente para usarlo como un bobinado secunda-rio conectado a los terminales de 12 V del trans-formador de red. Esto da lugar a una tensión encircuito abierto de alrededor de 200 VAC en elbobinado primario del transformador (al revés), lacual sirve para alimentar el ánodo. Esta tensiónAC se rectifica y después se filtra mediante C14.

La tensión de filamento DC se rectifica porD5-D8 y después se filtra por C15. Los conden-sadores conectados en paralelo con los diodoseliminan el ruido de alta frecuencia generadopor los diodos. Se genera una tensión de 12,6 Vde una forma simple usando un LM2940CT12(para pequeña caída de tensión) con un diodode silicio en la línea negativa.

El LED D10 no sólo sirve comoindicador luminoso, sino que tam-bién trabaja con R1 y R2 para propor-cionar una carga mínima y asegurarque el condensador C14 está descar-gado, incluso si no hay cargas conec-tadas a K3.

El diseñoEn la Figura 3 se muestra el diseñode la placa de circuito impreso parael amplificador, que está diseñada nosólo para colocar condensadoresMKS4 normales en C1, C2, C7 y C8,sino también condensadores de des-acoplo con separaciones de pines de15 ó 22,5 mm, tales como WIMAMKP4. Esos condensadores tienentensiones de ruptura muy elevadas y

son físicamente más grandes, lo quelos hace mejores para aplicacionesde audio.

Para los condensadores electrolíti-cos de gran volumen (C6 y C12), pode-mos usar una separación de pines de 5ó 7,6 mm, o los de tipo radial con unaseparación de pines de 10 mm. Esteúltimo tipo de condensador tiene ungran diámetro que absorbe menos elcalor de las válvulas cercanas. Deberí-amos usar preferiblemente condensa-dores electrolíticos de baja inductan-cia, diseñados para aplicaciones deconmutación de alta frecuencia, y encualquier caso deberían estar especi-ficados para operaciones a 105º C.

La alimentación se suministra alos canales individuales a través dela combinación de R10 y R11 o R21 y

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62 Elektor

(C) ELEKTOR

020195-1

C1C2

C3

C4

C5C6

C7 C8

C9

C10

C11 C12

H1

H2 H3

H4

JP1

K1 K2

OUT1 OUT2

R1

R2R

3R

4R

5R

6R7

R8

R9R10 R11

R12

R13 R

14R

15R

16R

17

R18

R19

R20

R21

R22

V1 V2

0 +200V

LL

T T

RRT T

0

+12V

6

02

01

95

-1

(C) E

LEK

TOR

02

01

95

-1

Figura 3. Diseño de la placa de circuito impreso del amplificador.

LISTA DE COMPONENTES(Amplificador)

Resistencias:R1,R3,R12,R14 = 1MR2,R13 = 470 ΩR4,R15 = 82kR5,R16 = 1k8R6,R17 = 330 ΩR7,R18 = 4k7R8,R19 = 10kR9,R20 = 33kR10,R11,R21,R22 = 2k2

Condensadores:C1,C2,C7,C8 = 1 μF, 400 V (MKP4 o MKS4,

250 V)C3,C9 = 47μF, 63 V radialC4,C10 = 470μF, 63 V radialC5,C11 = 10μF 400V radial, por ejemplo

Panasonic ECA2GHG100n (Farnell # 219-9320)C6,C12 = 47μF, 400V radial (como Conrad

Electronics # 475858)

Válvulas:V1,V2 = ECC82 ó 12UA7, con conector

Noval (9-pines) (Chelmer Valve Corp.)

Varios:JP1 = 2 pines macho para PCB con jumperK1 = regleta de 2 vías para PCB, separación

de pines 5 mm K2 = regleta de 2 vías para PCB, separación

de pines 7,5 mmPCB, disponible en la PCBShop

ducirá una tensión de ánodo que se incre-mentará sensiblemente, pero el consumo depotencia de red y la corriente se reducirá entreun 6-7%.

Una ventaja del uso de dos transformadoreses que la elevada tensión está aislada de la ten-sión de filamento. No obstante, las dos tensionesde masa se deben interconectar. Esto lo pode-mos hacer en la placa del amplificador y/o enla placa de la tensión de alimentación (JP1).

ConstrucciónLa colocación de los componentes en las pla-cas de circuito impreso no debe presentarmayores problemas. Todos los componentesse fijan en la cara de componentes.

R22 respectivamente. Esas resisten-cias disipan alrededor de 0,18 – 0,25 W,dependiendo de la tensión de ali-mentación. Nos aseguraremos deusar resistencias con una potenciaadecuada. Hay resistencias que pue-den disipar de 0,4 – 0,4 W con elmismo encapsulado (igual que las de1/4 W de película metálica), y las se-ries PR01 de BC Componentes quepueden soportar hasta 1 W. En cual-quier caso, no habrá ningún pro-blema en colocar esas cuatro resis-tencias en la placa del circuito paramejorar la disipación.

En la placa de circuito, también seha puesto especial cuidado en mante-ner el camino de las dos señales de loscanales estéreo tan separados comosea posible. Las conexiones entre losterminales de masa de los cuatro con-densadores de desacoplo de los áno-dos y el punto común de masa tam-bién están rutados de forma separadapara cada canal. Incidentalmente, hayun puente rectificador en la placa delamplificador (entre C5/C11 y C1/C7).

El circuito de alimentación estácolocado en una segunda placa decircuito impreso, en la cual se puedeponer la placa del amplificador enmodo sándwich. Sin embargo, elamplificador es sensible a los camposemanados de los transformadores,cuya magnitud depende del tipo detransformador usado. Las componen-tes de 50 Hz en el espectro de fre-cuencia (ver curvas de medida A y B)se ven claramente influenciadas porla presencia de los dos transformado-res, los cuales están colocados a unadistancia de 20 cm. Los diodos D1-D4son del tipo 1N4002, pero hay sitiopara colocar otros tipos más robustos.Los condensadores C5-C8, que tie-nen una separación de pines de 15mm, deben ser de tipo X2.

Si queremos eliminar completa-mente cualquier rizado en la tensióndel filamento, podemos usar un trans-formador de 15 V/20 VA para TR1.Como éste es de un tipo sensible-mente mayor, no lo fijaremos en laplaca del circuito. Aunque la disipa-ción de IC1 se incrementará en estecaso, el disipador especificado escompletamente adecuado. Nosotrostambién probamos con un transfor-mador de 15 V/16 VA, pero consumía23 VA de la red (la sobrecargaba con-siderablemente). Dejamos abierta laposibilidad de experimentar con va-

rios transformadores, de manera quepueden obtenerse una gran variedadde resultados, dependiendo del tipoque utilice, tensión en circuitoabierto, tensión de carga, tamaño delnúcleo y material. La relación delbobinado está siempre determinadapor el valor diseñado de la tensión decircuito abierto del secundario. Paraun transformador con una tensiónnominal de secundario de 9 V, éstapuede ser fácilmente de 12 V.

Para compensar la potencia reac-tiva, un condensador de tipo X1 conun valor de unos 150 nF/250 V sepuede conectar en los extremos delbobinado secundario TR2. Esto pro-

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63Elektor

Filtro con tensión de ánodoEl circuito constituye un filtro RCde alimentación que reduce elrizado de una tensión de alimenta-ción no estabilizada. Naturalmente,esto da lugar a una caída de tensiónde unos pocos voltios. Aquí es ade-cuado un MOSFET para usarlo contensiones elevadas (un BUZ41A,que soporta 500 V/4,5 A) cableadocomo un simple seguidor de fuente.La puerta es llevada a la tensióndeseada a través de la red R1/C1.

Transcurren cuatro minutos (cinco constantes de tiempo R/C) hasta que la tensión de salidaalcanza el 99 % de su valor nominal. Como las válvulas tardan un rato en caldearse, esteretardo no es importante. El efecto de usar el filtro se puede ver claramente en la Curva B.La caída de tensión en T1 viene determinada principalmente por la tensión de corte depuerta-fuente y es aproximadamente de 3,5-4 V. La puerta está protegida contra excesosde tensión por el diodo zéner D1. C2 y C3 son necesarios para eliminar la tendencia delcircuito a oscilar. No se ha diseñado placa de circuito impreso para el filtro, pero se puedeconstruir muy fácilmente con un pequeño trozo de placa de prototipo. El filtro reducedrásticamente la amplitud de la tensión de rizado.

El regulador de tensión requiere un disipador.Su aleta disipadora está conectada a su patillacentral, la cual está 0,6 V por encima del poten-cial de masa en este circuito, debido al diodo.

Como todos sabemos, los condensadoreselectrolíticos se deben colocar con la polaridadcorrecta. Sin embargo, también es necesarioobservar la correcta polaridad cuando coloque-mos los cuatro condensadores de 1 μF. Como elterminal de rejilla es el más sensible del circuitode válvulas, se debe conectar a la láminainterna del condensador. La otra lámina, la cuala veces está marcada con una muesca, tieneentonces un efecto de pantalla.

Los zócalos de cincha, potenciómetro,zócalo telefónico e interruptores de red sedeben cablear externamente, de esta forma

quedará sitio para que cada unoescoja el tipo de caja y disposición decontroles y conectores que desee.

La placa de circuito (Figura 3) semantiene simétrica con respecto a su

aspecto visual, por lo que no hay razónpara usar un diseño de caja en el que laplaca con sus válvulas y demás compo-nentes sea visible. Si ocultamos la placabase, pero queremos dejar visibles las

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64 Elektor

Figura 4. Placa de circuito impreso de la fuente de alimentación que se puede colocar sobre la placa del amplificador a modo de ‘sándwich’.

LISTA DE COMPONENTES(Fuente de alimentación)

Resistencias:R1,R2 = 100k

Condensadores:C1-C4 = 47nF cerámicoC5-C8 = 47nF 275 VAC, Clase X2,

separación de pines 15 mmC9 = 2200μF 25V radialC10,C11 = 220nFC12 = 10μF 63V radialC13 = 10nF 400V, separación de pines 7,5 ó

10 mmC14 = 47μF 400V radial (BC Components

# 22215266109, Farnell # 322-7984)(BC Components # 22215266479, Farnell

# 322-8009)Panasonic ECA2GHG470 (por ejemplo

Farnell # 319-9356)

Semiconductores:D1-D4 = 1N4002D5-D8 = 1N4007D9 = LED rojo, baja corrienteIC1 = LM2940CT-12 con disipador, tipo

Fischer SK104 (50,8 mm)

Varios:JP1 = 2 pines macho para PCB con jumperK1,K3 = regleta de 2 vías para PCB,

separación de pines 7,5 mmK2 = regleta de 2 vías para PCB, separación

de pines 5 mmF1 = fusible, 100 mAT (lento), con soporte

para PCBTR1 = transformador de red 12V / 16VA

(ERA BV054-5383.0K (Conrad Electronics# 506575)

TR2 = transformador de red 12V /10VA(ERA BV048-5383.0H (Conrad Electronics# 506478)

PCB, disponible en la PCBShop

válvulas, podemos grabar una placa decircuito usando una imagen de espejodel diseño. En este caso, el conector detubo se coloca en la cara de cobre de laplaca, con todos los demás componen-tes situados de manera usual en la deabajo, después de que la placa se hayacolocado en la caja. Todas las polariza-ciones deben permanecer iguales.

Todos los cableados de 230 V debenhacerse usando cable con un aisla-miento suficientemente delgado. Esesencial aplicar un aislamiento adicio-nal para los puntos de soldadura y fijaruna hoja aislante entre el panel mon-tado y la parte inferior de los transfor-madores. También debemos de sumi-nistrar una buena ventilación. Se debecolocar un interruptor on/off de doblepolo en serie con el cableado de 230 V.Los transformadores estarán colocadosen la caja tan lejos como sea posible delas señales de entrada, ya que si estándemasiado cerca se acoplará una señalde 50 Hz que produce un sonido muycaracterístico cuando tenemos el con-trol de volumen al máximo.

(020195-1)

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65Elektor

Curvas y sonidoLa curva A muestra el espectro de frecuencia de una señal de 1 KHz (1 mWsobre 600 W). Las componentes de distorsión (canal derecho) suponen un 2,3%, pero esto es debido principalmente al segundo armónico. Junto a esto, se havisto un enorme efecto que va desde la tensión de rizado del ánodo de la fuentede alimentación no estabilizada. Para remediar esto, hemos desarrollado un filtroactivo (ver caja) que casi suprime completamente la componente de 100 Hz ysus armónicos. El resultado obtenido usando este filtro se puede ver en la curvaB. La tercera curva, C, muestra la distorsión como una función de la potencia desalida. El nivel de distorsión se incrementa de forma bastante lineal con el nivelde potencia de salida. El amplificador nos entrega al exterior alrededor de 5 mW.Es casi imposible describir la actuación de un equipo de audio observando sólolas figuras. El aspecto más notable del rango de sonido dinámico es que es muyagudo, y se supone que es suave. El sonido es caluroso y espacioso, aunque hayveces que carece de claridad a la hora de detallar el borde superior del espectrode frecuencia para niveles altos, lo que no significa que reduzca, por ejemplo, elsonido de lasvoces de ópera.El sonido es muyagradable y sepuede escucharbastante. Lostonos bajos seescuchan sin pro-blemas y es bas-tante sugestivooír música confuertes compo-nentes bajas,tales como rock,pop y jazz.

Curva de medida A. Espectro de frecuencia sin pream-plificador para la tensión de ánodo.

Curva de medida B. Usando un filtro obtenemosuna clara ventaja, con una reducción significativa delas componentes de 100 Hz.

Curva de medida C. El nivel de distorsión se incre-menta de forma lineal con la amplitud de salida.

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66 Elektor

Preamplificador RIAAcon FETsEcualizador SRPP para mover los cartuchos magnéticos (MM)Diseñado por H. Breitzke

Este amplificador y ecualizador está basado en los transistores de efectode campo (FET). Es una versión actualizada del Preamplificador a VálvulasSRPP, publicado durante los meses de Abril y Mayo de 1987. Hemosrealizado varios cambios, debido al hecho de que la configuración SRPPde transistores FET ofrece una ganancia considerablemente más elevaday una impedancia de salida similar a la de las válvulas.

La topología “Shunt Regulated Push-Pull(SRPP, es decir “Push-Pull con Puente Regula-dor”) se utiliza frecuentemente en aplicacio-nes de alta frecuencia, pero rara vez se ve encircuitos de audio. Esto se debe sencillamentea que la topología SRPP trabaja mejor con latecnología de válvulas y no es adecuada parasu uso con transistores bipolares o amplifica-dores operacionales, ya que el circuito no uti-liza realimentación negativa.

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68 Elektor

030162 - 14

Figura 1. Circuito “Push-Pull” contopología SRPP.

Figura 2. El circuito del ecualizador RIAA incluye una fuente de alimentación de unacalidad elevada.

T1.A

3

1

2

T2.B

5

7

6

T2.A

3

1

2

T4BF245B

T3

BF245B

T5

BC550C

R2

10

0Ω

R1

47k

R3

47k

R4

10

0Ω

R5

12

k1

R6

1k

33

R8

47

0Ω

R9

10k

R11

47k

R12

15k

R7

68k

250Ω

P1

1kP2

K1L

C1

27p

C3

1μ

C4

220n

C5

82n

C7

100n

C8

100μ40V

C2

1μ

K2 L

R10

220k

C6

1μ

+24V

T1.B

5

7

6

T6.A

3

1

2

T6.B

5

7

6

T8BF245B

T7

BF245B

T9

BC550C

R14

10

0Ω

R13

47k

R15

47k

R16

10

0Ω

R17

12

k1

R18

1k

33

R20

47

0Ω

R21

10k

R23

47k

R24

15k

R19

68k

250Ω

P3

1kP4

K3R

C9

27p

C11

1μ

C12

220n

C13

82n

C15

100n

C16

100μ40V

C10

1μ

K4 R

R22

220k

C14

1μ

+24V

B1

B80C1500

C25

47n

C24

47n

C22

47n

C23

47n

R28

22Ω

LM317

IC1

C20

100n

C17

100n

C27

100n250V

X2

C26

100n250V

X2

L1

2x 27mH

2x 12V

TR1

1VA8

R25

27

4Ω

R26

4k

87

K5

R27

10k

C21

1000μ63V

C19

10μ63V

C18

10μ63V

D1

POWER

+24V24V

24V

030162 - 11

T1 = 2SK389T2 = 2SK389T6 = 2SK389

Como resultado, la distorsión se ve consi-derablemente incrementada. Sin embargo, sise utilizan transistores FETs, podemos em-plear la topología SRPP tan efectivamentecomo con las válvulas.

SRPPLa técnica SRPP está basada en la configu-ración “push-pull” (ver Figura 1), donde lostransistores o las válvulas están, para su aná-lisis con tensión continua (DC), conectadas

en serie. La señal se toma de lapuerta del transistor FET inferior. Lacaída de tensión AC en los extremosde la impedancia que se presenta enla conexión fuente del transistor FETsuperior, se utiliza como un contro-lador de tensión fuera de fase paradicho transistor FET superior, yaque el drenador del transistor FETinferior está conectado a la puertadel transistor FET superior. Mientrastanto, la caída de tensión DC en los

extremos del cursor del potencióme-tro, proporciona una tensión de ali-mentación de puerta para el transis-tor FET superior. Desde el punto devista del transistor inferior, el tran-sistor superior se comportaría comouna fuente de corriente, mientrasque la salida se toma del transistorsuperior en una configuración deseguidor de fuente.

La topología especial ”push-pull”reduce la impedancia de salida de lostransistores en un factor de 3 ó 4. Elfuncionamiento del circuito SRPP esbastante sencillo, sin embargo, essorprendente descubrir las ventajasque ofrece dicha tecnología, tanto entérminos técnicos como de calidadde sonido:

• Muy baja distorsión.• Una linealidad extremadamente

alta.• Una alta ganancia.• Un espacio generoso.• Una baja impedancia de salida.

El circuitoAparte de la fuente de alimentación,el circuito de la Figura 2 está for-mado por dos etapas amplificadorasidénticas, por tanto, sólo describire-mos el canal izquierdo.

En el centro del amplificador nosencontramos con la configuraciónSRPP alrededor de los transistoresT2a y T2b, los cuales tienen unaganancia de, aproximadamente, 280.

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70 Elektor

Características(con 200 mV de tensión de salida, a 1 KHz y una carga de 47 K)

Tensión de la fuente de alimentación 24 VConsumo de corriente aproximadamente 18 mASensibilidad nominal aproximadamente 2 mVTHD+N (de 400 Hz a 22 kHz) 0.054 %S/N >71 dBA

La Curva 1 muestra que la desviación de la curva de corrección RIAA estándar es muybaja: de sólo – 1,6 dB a 20 Hz.

El espectro obtenido en la Curva B muestra el segundo armónico a – 67 dB. El tercerarmónico está algo por encima del nivel de ruido.

-6

+6

-5

-4

-3

-2

-1

-0

+1

+2

+3

+4

+5

dBr

[A]

20 20k50 100 200 500 1k 2k 5k 10k[Hz] 030162 - A

-130

+0

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

dBr

[A]

20 90k50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 50k[Hz] 030162 - B

030162 - 15

IDS = constante

UDS < 30V

Figura 3. Circuito utilizado para laselección de transistores FET.

A

B

El modelo de transistor FET dual 2SK389 uti-lizado en este montaje, reduce el ruido ymejora la estabilidad térmica. Debido a la altacapacidad de entrada, se coloca un conden-sador Miller de algunos nanofaradios, por loque también tendremos que colocar un “buf-fer” de entrada, en la forma de seguidor defuente, formado por el transistor T1. De nuevo,en este montaje se utiliza el transistor 2SK389(un transistor por canal), el cual garantiza unabuena adaptación entre los dos canales. Enprincipio, cualquier transistor FET de bajoruido puede ser un buen sustituto.

A continuación de la etapa SRPPhay una red ecualizadora RIAA, for-mada por los condensadores C3, C4y C5 y por las resistencias R5, R6 yR7. La máxima desviación de lacurva de ecualización oficial RIAAes de tan sólo - 1,6 dB a 20 Hz, te-niendo en cuenta que la normaindica que generalmente se debeestar dentro de los 0,3 dB.

Los transistores T3 y T5 forman laetapa de salida del ecualizador, quetiene una ganancia de 12. La ganan-

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72 Elektor

LISTA DE MATERIALES

Resistencias:R1,R3,R11,R13,R15,R23 = 47kR2,R4,R14,R16 = 100ΩR5,R17 = 12k1R6,R18 = 1k33R7,R19 = 68kR8,R20 = 470ΩR9,R21,R27 = 10kR10,R22 = 220kR12,R24 = 15kR25 = 274ΩR26 = 4k87R28 = 22ΩP1,P3 = 250Ω preset,

potenciómetro presetP2,P4 = 1k preset,

potenciómetro preset

Condensadores:C1,C9 = 27pFC2,C3,C6,C10,C11,C14 = 1μF,

MKT, separación entre terminalesde 7,5 mm

C4,C12 = 220nFC5,C13 = 82nFC7,C15,C17,C20 = 100nFC8,C16 = 100μF, condensador

electrolítico de 40 V radialC18,C19 = 10μF, condensador

electrolítico de 63 V radialC21 = 1000μF, condensador

electrolítico de 63 V radialC22-C25 = 47nF, cerámico,

separación entre terminales de5 mm

C26,C27 = 100nF, 250 VAC (ClaseX2), separación entre terminalesde 15 mm

Bobinas:L1 = 2 x 27 μH bobina de choque

supresora (Epcos B82721 –K2401 – N21)

Semiconductores:B1 = B80C1500 puente

rectificador con encapsuladorectangular (80 V piv, 1,5 A)

D1 = Diodo LED de baja corrienteT1,T2,T6 = 2SK389-BL (Toshiba),

(www.reichelt.de)T3,T4,T7,T8 = BF 245B (ver texto)T5,T9 = BC550CIC1 = LM 317 (encapsulado TO 220)

Varios:K1-K4 = Conector tipo Cinch,

para montaje en placa decircuito impreso (distribuidorMonacor/Monarch, referencia #T-709G)

K5 = Bloque terminal para placade circuito impreso de 2terminales y con 7,5 mm deseparación entre terminales

TR1 = Transformador de red de 2 x12 V / 1,8 VA (por ejemplo, casaGerth, referencia # 304.24-2)

PCB, Placa de circuito impresodisponible en “The PCBShop”

030162-1

(C) ELEKTOR

B1

C1 C2

C3

C4C

5C

6

C7

C8

C9C10

C11

C12

C13

C14

C15

C16

C17

C18

C19

C20C21

C22C23

C24C25

C26C27

D1

H1

H2 H3

H4

H5 H6

H7 H8

IC1

K1

K2

K3

K4

K5

L1

OUT1 OUT2

P1

P2

P3

P4

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11R12

R13

R14

R15

R16

R17

R18

R19

R20

R21

R22

R23R24

R25

R26

R27

R28

T1

T2

T3 T4

T5

T6

T7T8

T9

TR1

+

R

R

+0

L

L

~

~

0

03

01

62

-1

03

01

62

-1(C

) ELE

KTO

R

Figura 4. Diagrama de pistas y plano de implantación de componentes de la placa decircuito impreso.

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pre

ss

cia puede ajustarse sobre un amplio rango contan sólo modificar la red AC de realimentaciónformada por las resistencias R10, R11 y R12.La impedancia de salida sólo tiene algunosohmios.

Para los transistores T3 y T4 la soluciónideal es usar un transistor FET dual, con unabaja capacidad de entrada pero una trans-conductancia comparable a la del transistorBF 245B. Por desgracia, dicho transistor dualno existe, por lo que deberemos seleccionardos transistores BF 245B adecuados. Para ello,conectaremos los transistores tal y como semuestra en la Figura 3 e intentaremosencontrar los pares de transistores con lascorrientes de drenador lo más parecidas posi-bles. El transistor más inferior de los dos cana-les también debería ser lo más similar posible,de manera que obtengamos una buena adap-tación entre canales.

Como es indispensable utilizar una fuentede alimentación DC limpia de ruidos para uncircuito tan sensible como éste, dedicaremosunas pocas palabras a dicha fuente de ali-mentación. Las interferencias de alta fre-cuencia se suprimen por medio de unabobina de choque y dos condensadores colo-cados en el lado del primario del pequeñotransformador de 24 V. En el lado del bobi-nado secundario, los condensadores estánconectados en paralelo con los diodos delpuente rectificador, los cuales suprimen lasinterferencias provocadas en los momentosen que los diodos realizan su conmutación.El circuito integrado regulador de tensión,

LM 317, genera una tensión de ali-mentación de 24 V limpia y estable.

La Figura 4 muestra el diagramade pistas y los planos de inserción decomponentes para la placa de cir-cuito impreso, la cual dispone de unamplio plano de masa. A menos quela placa vaya a ser montada y colo-cada como un conjunto dentro de sucaja, la sección de la fuente de ali-

mentación debe separarse antes decolocar los componentes sobre laplaca. La distribución de pistas y laconfiguración de los componentes esprácticamente simétrica, y no debe-mos pasar por alto los dos puentesque hay que hacer y que están loca-lizados cerca de K2 y K4.

El alineamiento de los circuitosimplica el ajuste de los potencióme-tros P1 y P2, de manera que las ten-siones en las conexiones fuentes delos transistores T2b y T4 sea, encada una de ellas, igual a Ub/2. Laimpedancia de entrada del circuitoestá formada por el condensador C1y la capacidad de entrada del tran-sistor T1, la cual, en el caso delmodelo 2SK389, está alrededor de20 pF. La capacidad de entradaóptima depende del tipo de encap-sulado, que siempre debemos en-contrar en las especificaciones delsistema.

(030162-1)

Direcciones de Internet:www.tubecad.com/may2000/

AUDIOYVIDEO

74 Elektor

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030066-1 Codificador FMS para Simulador de Vuelo

(C) ELEKTOR030076-1

(C) ELEKTOR030066-1

030042-1(C) ELEKTOR

0300

42-1

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(c) ELEKTOR030168-1