cenidef Marco A... · Los principales problemas de order: económico y contable a los que se enfrentan las compañías proveedoras de energía eléctrica (así como las de agua y

S.E.P. S.E.I.T. D.G.I.T.

CENTRO N A C I O N ~ DE INVESTIGACI~N Y DESARROLLO TECNOLÓGPCO.

cenidef EQUIPO DE PREPAGO DE ENERGíA ELÉCTRICA

T E s 1 a PARA OBTENER EL GRADO DE: MAESTRO EN CIENCIAS EN

P R E S E N T A : C E N I D E T MARCO A. CAMARILLO TORNERO

INGENIERIA ELECTRÓMICA CENTRO DE INFORMACION

0 I j DIRECTOR DE TESIS:

M.I. JORGE HUGO CALLEJA GJUNLICH

CUERNAVACA, MORELOS. NOVIEMBRE 1995.

Centro Nacional’ de Investigación y Desarrollo Tecnológico

ACADEMIA DE LA MAESTRÍA EN ELECTRÓNICA

FORMA R9 ACEPTACIÓN DEL TRABAJO DE TESIS

Cuemavaca, Morelos a 10 de Agosto de 1995

Dr. Sergio Alejandro Horta Mejía Jefe del Depto. de Ingeniena Electrónica Presente

Después de haber revisado el trabajo de tesis titulado: “EQUIPO DE PREPAGO DE ENERGÍA ELECTRICA”, elaborado por el alumno: Marco Antonio Camarillo Tornero, y dirigido por el M.C. Hugo Calleja Gjumlich, el trabajo presentado se ACEPTA para proceder a su impresión.

A T E N T A M E N T E

Dr. Roberto Valdivia Beuteispacher

M.C. José Ma

C.C.P.: Presidente de la Academia de Electrónica Director de tesis Expediente

Interior Internado Palmira S / N C.P. 62490 C.P. 62050 Cuernavaca, Mor. México

Tels.: (73) 18 77 41 y (73) 12 76 13 Apartado Postai 5-164, t /

[&’ SISTEMA NACIONAL DE INSTITUTOS TECNOLOGICOS

Centro Nacional’ de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Cuernavaca, Morelos a 17 de Agosto de 1995.

Ing. Marco A. Camarillo Tornero Candidato al grado de Maestro en Ciencias en Ingenieria Electrónica Presente

Después de haber sometido a revisión su trabajo ñnal de tesis titulado: “EQUIPO DE PREPAGO DE ENERGÍA ELÉCTRICA”, y habiendo cumplido con todas las indicaciones que el jurado revisor de tesis le hizo, le comunico que se le concede autorización para que proceda a la impresión de la misma, como requisito para la obtención del grado.

Reciba un cordial saludo.

C.C.P.: Jefe de Servicios Escolares Expediente

Interior Internado Palmira Sn\r C.E? 62490 C.P. 62050 Cuernavaca, Mor. M é x h

Tels.: (73) 18 77 41 y (73) 12 76 13 Apartado Postal 5-164, en /

Dedicatorias

Este trabajo de tesis esta dedicado a:

Mis padres: Ramiro y Ma. de los Ángeles

con profundo amor y agradecimiento, por todos los sacrificios que realizaron durante mi formación como profesionista, y que ni el tiempo ni la distancia harán que olvide.

Mis hermanos: Jorge, Ramiro y Alejandro

quienes de una forma u otra me motivaron para seguir adelante.

Mis tíos y primos:

por los momentos tan agradables que hemos pasado juntos, y en especial a mis padrinos, a quienes debo tanto: Jorge y Linda.

A Jesús y Mary:

por toda la confianza, ayuda y apoyo que me brindaron incondicionalmente.

A toda la familia Andapia:

por hacerme sentir como un miembro mas de la familia, con todo lo que esto implica.

Que Dios los bendiga a todos.

Agradecimientos

A mi asesor:

M.I. Hugo Calleja Gjunlich, por toda la ayuda y paciencia que me tuvo; por haber sido más que un maestro ..... un amigo.

A Dr. Roberto Valdivia B. M.C. José Martfn Gómez L. M.C. José Luis Silva F.

por sus comentarios y sugerencias para la elaboración de esta tesis

A mis maestros:

por todo el conocimiento recibido de ellos aún fuera de las aulas.

A mis amigos:

ülivia, Norma, Mary, Mirna, Martha, Israel, José Manuel, Luis Arturo, Hébert, José Luis. Guillerrno y Rubén; con quienes compartí los buenos y malos momentos, y de los cuales siempre aprendimos juntos.

AI Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE):

por brindarme la oportunidad de realizar este trabajo'de tesis y facilitarme el uso de sus laboratorios.

A Conacyt:

que gracias al apoyo económico que me brindo, me permitió realizar esta meta profesional.

Introducción " " " ' . ,

Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Descripción del Problema. . . . . . . . . . . , . , . . . , . . , . , , , . . . , . , . , , , , , , . , , , , , , , ,

1.1 Facturación . . . . . . . . . . . . . . . , . , , . , . . , , , . , . . . , . , , . , , , , , , , , , , , , , 1.2 Falta de Pago . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . , , . , , . , . . , , . . . . . , , . , , ,

2 solución Propuesta: Prepago . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . , . . , . . . . . , . . , , , . . . . . . . . 2.1 El Medidor de Watts-hora , . . , . . , . , . . , . , , . , . . , , . , . , , . , . , , , , , , , , , , , 2.2 El Interruptor de Desconexión de Potencia . . . , , , , . , . . , . , , . , , , , . . . , . . , . 2.3 Unidad de Control . . , . , . . , . . . . . . , , . , . . , . . , . . , . . , , , , . . . . . . . . . . . .

2.3.1 Unidad de Adquisición de Crédito . , . , . . . , . . . , . . . , . , . . . , . . , . . 2.3.1 .a Tarjetas de Caracteres Realzados . , . . , , . , , . , . . , , . . . . , . . , . . . 2.3.1 .b Métodos de Codificación Física. . , , , , , , , , , , , . , , , . . . . , , . , . . . 2.3.1 .c Tarjetas de Codificación Óptica . . . . . . . . , . , , . , , . . . , . . . . , , . . 2.3.1.d Codificación con Barras o Puntos Magnéticos . . . . . . . . . . . , . . . . . . 2.3.1 .e Tarjetas de Banda Magnética . . . , , . . . . . , , . , . , , . . . . , , . , , . . .

2.4 Información Desplegada al Usuario . , . . . . . , . . . . . . . , , , . . . . . . , , , . . . . . . 2.4.1 Pantallas de Información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 Alarma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Tarjetas de Banda Magnética , . , . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Clasificación de las TBM , , , . . , , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Características de las TBM . . . . , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . .

3.2.1 Características Físicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Características de Funcionamiento de la Banda Magnética . . . . . . . . . . 3.2.3 Tipos de Datos en una TBM , . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . 3.2.4 Localización y Dimensiones de las Pistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.5 Especificaciones de Codificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3 Información Requerida para la TBM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Formato de los Datos de Tarjeta . . . . ~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Cambigs de Tarifa Eléctrica . , . . , . , . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 Procedimiento de Grabación de las TBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7 ,Procedimiento de Lectura . . , . . , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 Alteración de los datos . . , . , , . , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 El Bloque del Medidor . , . , , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . .: 4.2 El Bloque de la Extensión . . , , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , , , 4.3 El bloque de la Caja de Control . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . .

4.3.1 El Microcontrolador . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 El Lector de Tarjetas . , . , . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 La Memoria No Volátil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . 4.3.4, El Exhibidor , . , . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . , '4.3.5 La lnterfase . . . , . , , . . , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . 4.3.6 La cabeza de Borrado,. , , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

, i i i

i V

iv

1 2 3

5 7 7 7

9 9

10 10 1 1 12 12 13

14 14

a

15 16 16 17 17 18 20 21 22 23 24 25

28 29 35 40 40 42 43 44 44 45

. .

5 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 Descripción Funcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1.1 Descripción del Programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Configuración del CPU

5.2.1 Programa Principal i PREPAGO.PR0 ) . . . . . . . . . 5.2.2 Igualdades í IGUAL.INC i . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3 Comandos del exhibidor ( LCD.INC ) . . . . . . . . .

5.3 Capturar la Información de la TBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1 Interrupción Cero ( INTEO.INC ) . . . . . . . . . . . . . 5.3.2 Procesamiento de la Información ( PROINFO.INC )

5.4 Censar el Consumo de Energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4.1 Contador Cero ( CONTO.INC . . . . . . . . . . . . . .

5.5 Proporcionar la Información de Consumo al Cliente . . . . . . 5.5.1 Interrupción Uno ( INTEl . INC ) . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47 47 55 56 56 58 58 58 59 61 63 63 65 65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6 Serie í SERIE.INC ) 67

5.7 Tarifas í TARIFAS.INC ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.8 Rutinas de Conversión y Multiplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.9 Antes de Grabar la Memoria ROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6 Pruebas AI Equipo Y Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.1 Operación del Lector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6.2 Simulación de Datos de Tarjeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.2.1 Simulación por Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 6.2.2 Simulación por Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

6.3 Verificación del Procesamiento de la Información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

7 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.1 Trabajo Desarrollado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.2 Trabajo Futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.3 Costo del Equipo de Prepago . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.4 Comentarios Finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Diagramas y Lista de Dispositivos

, . ApendiceA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 8 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Apéndice6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

ApéndiceC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

.I Definition de Términos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Microcontrolador 8 9 ~ 3 1 B 88

RAM Interna de 128 Bytes 92 ciclos Máquina 88

I . ApendiceD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 93 Datos Técnicos del Interruptor de Potencia

Programa en Código Ensamblador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ApéndiceE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

95

Introducción

Este sistema es un método de medición del servicio eléctrico a un costo económico en lo que se refiere a Gastos de facturación; se emplean boletos de banda magnética para transferir la información de la compra del lugar de adquisición de los boletos hasta la propiedad del cliente.

Los boletos son leídos en la propiedad del cliente, por el equipo deprepago de Energía, el cual cuenta con un lector para este tipo de boletos. En los boletos se graba la información de la compra, las tarifas y la fecha de aplicación de estas últimas.

El crédito de energía adquirido se ve decrementado por cada revolución del disco del watthorímetro, y una vez que el crédito llega a cero, un microcontrolador manda la instrucción de desconectar la energía por medio de un interruptor de potencia. Para reconectar la energía solamente se necesita pasar un nuevo boleto, cada boleto se puede utilizer Solamente una vez, ya que al ser leído y aceptado se procede a ser borrado.

El trabajo se refiere al desarrollo de un equipo enfocado al prepago del consumo de la energía eléctrica. Comprende 6 capítulos, el primer capítulo describe los problemas a los que se enfrentan las compañías proveedoras de electricidad y los consumidores; el segundo capítulo describe lo que es prepago, por qué es atractivo para las compañias surtidoras de energía eléctrica y la descripción de los dispositivos que componen al sistema de prepago; en el tercer capítulo se describen las tarjetas de banda magnética, normas, los lectores y grabadores para las mismas; para el cuarto capítulo se habla del diseño del Hardware y las funciones más importantes de algunos de los dispositivos empleados; en el capítulo quinto se da una descripción funcional de lo que debe hacer el Software; y en el capítulo seis se describen la pruebas realizadas y resultados obtenidos del equipo para asegurar su funcionamiento. Finalmente tendremos las Conclusiones a las que se llegaron. También se agrega un anexo con los listados de los programas y apéndices con los diagramas.

... 111

Introducción

Objetivo

El objetivo de este trabajo consiste en desarrollar un equipo que permita implantar el principio de energía prepagada en usuarios de tarifa 1 (consumidores residenciales).

Alcance

El alcance será hasta obtener un prototipo de equipo para la implementación de "Energía Prepagada", que sea capaz de leer y destruir la información grabada en un "boleto"; además, será adecuado para montarse conjuntamente con la instrumentación de medición usual de la tarifa 1, Este prototipo, si bien deberá ser completamente operativo, puede no estar implementado en circuito impreso.

Se definirá el formato a utilizar en la grabación de la información en la banda magnética de la tarjeta; aún cuando la operación del lector de tarjetas propiamente dicho sea simulada.

iv

1 Descripción del Problema

Los principales problemas de order: económico y contable a los que se enfrentan las compañías proveedoras de energía eléctrica (así como las de agua y gas) son:

1 ) el costo de, facturación y cobranza, debido al elevado costo de generar las facturas, y

2 ) los pagos tardíos de los consumidores de energía eléctrica (en especial de aquellos ubicados en la tarifa 1 : consumo residencial).

Un estudio realizado y publicado en el Diario Oficial, con fecha de 22 de Septiembre de 1989, mostró que el 88% del total de los usuarios se regían por tarifas domésticas, las que consumieron el 19.7% del total de las ventas y generaron el 77.5% del déficit de las tarifas.

En la gráfica de la fig. 1 .l, se puede apreciar el fenómeno del que se habla; en ella se muestra que una gran cantidad de usuarios de la tarifa 1, demandan poca energía eléctrica pero, un alto porcentaje de ellos no pagan a tiempo su recibo, por lo cual la compañía los financia y esto contribuye al déficit.

En la fig. 1.2, se muestra la ubicación del watthorimetro en los sistemas de consumo residencial actu'ales. En ésta se aprecia la ubicación de watthorímetro o medidor, el cual se encarga de censar la cantidad de energía suministrada por la línea principal de alimentación de la red de servicio a la carga del cliente.

1

Cap.1 Descripción del Problema.

Línea principal de alimentación

Potencia 1

Carga

.

No. de Usuarios

Fig. 1.1 .- Espectro de usuarios de una Compañ’a de Servicio Eléctrico.

Fig. 1.2 _ - Sistema elemental de acoplamiento a la red eléctrica

1 .I Facturación

Si una compañía cuenta con un procedimiento de facturación muy complicado, los costos pueden ser demasiado elevados. Veamos como un ejemplo a una compañía de servicio eléctrico, en la cual muchos de los empleados son sindicalizados; supondremos que se cuenta con un procedimiento de facturación en el orden que se menciona abajo (aunque en l a práctica puede llegar a ser rnás complicado):

I. Lectura Manual: Esta actividad consiste en que una persona (lecturista) realiza la lectura de los medidores en las zonas de consumo eléctrico, anotando lo leido en una libreta. Generalmente los lecturistas son personas sindicalizadas, quienes después de períodos prolongados de trabajo y por cansancio pueden cometer errores de lectura.

Captura de Información: consiste en capturar la información recolectada por los lecturistas. esto se’realiza en la oficina por personal sindicalizado o de confianza; es en este punto donde existe la rnás alta probabilidad de cometer errores al capturar la información, ya que los lecturistas terminan su trabajo al entregar la información leída de los medidores a la oficina, y

11.

L


cualquier número que no esté bien legible puede prestarse a confusión por el capturista (debido a la escritura manuscrital.

111. Verificación de Créditos Vencidos: Una vez que las lecturas fueron capturadas, debe verificarse si existen créditos í o facturas I vencidos, para incluirlas en la nueva factura. Esto provoca que el proceso de facturación sea más largo al tenerse que realizar estas verificaciones.

Generación de Factura: Antes de generar la factura se debe verificar si en la cuenta del cliente existe orden de conexión o falta de pago; en el primer caso, se debe incluir el costo de reconexión; mientras que para el segundo caso, debe ser incluido un aviso al consumidor. Esto también es una pérdida de tiempo y trabajo extra. Una vez verificado' lo anterior, las lecturas, costo del consumo, recargos., avisos, etc., serán incluidos en la factura del cliente.

Envío de la Factura: La factura es entregada al lugar de consumo por personal que el sindicato selecciona, esta acción involucra a personas diferentes a las que realizaron las lecturas, por lo cual eleva los costos de facturación.

Cobranza: El departamento de c,obranza es el encargado de recibir los pagos de los clientes; en este departamento trabajan personas que no intervienen en ninguno de los puntos anteriores, por esta razón, el costo de facturación continua incrementándose.

IV.

V.

VI.

Otro problema ocurre cuando no se realiza la lectura del medidor (por ley, debe hacerse cuando menos una vez al ario, pero no exige que sea mensual). En este caso la compañía factura de acuerdo a un consumo estimado, pero si el real es mayor (como es generalmente el caso, ya que las estimaciones son conservadorasl. entonces la compariía está financiando también al usuario.

1.2 Falta de Pago

En algunas compañías se han realizado estudios para conocer el promedio de clientes que se retrasan en el pago de su servicio, y los resultados.obtenidos mostraron que alrededor de un 20 por ciento de los consumidores pagan tarde cada mes. Para desconectar el servicio eléctrico al cliente por parte de la compañía de servicio, esta debe seguir un procedimiento parecido al descrito a continuación:

I.

' '- '

Verificación de Créditos Vencidos: Primero, la oficina de facturación verifica qué clientes no han cubierto los adeudos atrasados, en caso de que existan, esta oficina envía una lista de ellos al departamento encargado de ejecutar la desconexión. Además, debe tomarse en cuenta que, en algunos casos la generación de orden de desconexión depende del monto que se adeuda. Actualmente en Cuernavaca, si el adeudo es inferior a NS 250.00, no hay desconexión. Esto implica que un usuario puede retrasarse sistemáticamente en los pagos, en cuyo caso la compañía lo estará financiando constantemente.

Generabión de la Orden de Desconexión: El Departamento encargado de ejecutar esta orden, asignaal personal que llevará a cabo la acción, este personal debe contar con una capacitación previa y con la herramienta necesaria para efectuar su trabajo. Aquí interviene tanto personal de confianza como sindicalizado.

11.

3


111. Desconexión: El personal asignado al trabajo se traslada al lugar indicado para ejecutar la orden con todo un equipo de trabajo, el cual consiste en: camionetas, escaleras, equipo de seguridad, herramientas, etc.; esto causa una gran inversión de equipo en esta área. Después del trabajo, el personal debe entregar un reporte de sus actividades para así contar con un control del trabajo realizado.

En el procedimiento de Reconexión. primero se verifica si los adeudos de los clientes han sido liquidados y luego se sigue el mismo procedimiento anterior para la reconexión.

Sin embargo, los consumidores también enfrentan algunos problemas, tales como: aclaraciones por lecturas erróneas de los lecturistas o capturisras, las molestas y largas colas para pagar la cuenta del servicio (ya sea en bancos o en las mismas compariías de servicio), cuentas de servicio perdidas, etc.

Además de los procedimientos de facturación, desconexión y reconexión descritos anteriormente, los cuales se pueden considerar como procedimientos manuales, existen también diversosprocedimientos semiautomáticos; solo por mencionar un ejemplo de ellos, actualmente algunas compañías mandan a los lecturistas con una minicomputadora portátil, en la cual se captura la lectura del medidor en forma:

- manual, - conectando a ambos dispositivos por medio de un puerto o, - por señales de radio.

En los dos últimos casos se provoca que el sistema se encarezca en forma considerable, ya que el medidor tiene que ser del tipo inteligente, lo que causa una modificacirh importante del watthorímetro tradicional; además, no se elimina la presencia humana en estos sistemas, por lo cual los trámites de facturación aun son largos y costosos.

Una manera efectiva de solucionar los problemas mencionados es mediante un sistema de Prepago de Energia, además presenta otras ventajas adicionales, tal como se describe en la siguiente sección.

,

4

2 Solución Pro-puesta: Prepago

Como solución a l a problemática mencionada en el capítulo anterior, se propone un " Equipo de Prepago de Energía Eléctrica * I . El concepto de Prepago de Energía Eléctrica involucra 2 aspectos principales:

a) El pago anticipado por el Servicio de Energía Eléctrica b) La eliminación del proceso de facturación.

El prepago puede hacerse actualmente, en cuyo caso el usuario tiene un saldo a favor, pero no se elimina el problema de la facturación.

Para eliminar la facturación, se requiere un equipo "inteligente", instalado en el medidor, al cual el usuario pueda "cargar" por medio de un boleto una determinada cantidad de energía a consumir, y que desconectará al usuario cuando el consumo cargado se agote, de manera similar al realizado actualmente para hablar por un teléfono público.

Para que el usuario pueda adquirir un crédito de energía, es necesario que él compre un "Boleto", este boleto es comprado a la Compañía de Servicio o en las tiendas autorizadas; posteriormente el usuario debe pasar el boleto a través de la unidad de adquisición de crédito de la caja de control del equipo. Toda la información que contiene el boleto ( si es válida ) es cargada en la memoria RAM del sistema para ser procesada (ver fig. 2.11.

Si se carga más de un boleto, las compras hechas se suman y almacenan en el sistema, en caso que exista un crédito remanente en el sistema, el total de la compra será sumado a este último.

El Equipo de Prepago es un Sistema de Control e Información del consumo de energía eléctrica.

5

Cap.2 Solución Propuesta: Prepago.

Este equipo se diseñó para reducir los costos en el proceso de comercialización de la energía, ya que reduce los costos de facturación y lectura del medidor convencional, y permite al consumidor pagar su electricidad en cualquier período regular o aleatorio deseado.

l a cas& , la CAS&

I pBGimq I Exhibidor I

o Bot ón Linea de Conunicaciones

I I CdJa del A I interruptor I \ %

El Equipo de Prepago permite eliminar:

ai .- los pagos tardíos del consumidor,

b) .- pérdidas por cuentas incobrables,

c) .- los gastos de facturación, cobranza, etc.;

Además, proporciona al consumidor información de sus hábitos de consumo, lo cual le permite implementar estrategias de ahorro en el consumo de energía eléctrica.

El Equipo de Prepago consiste de tres componentes principales al momento de ser Instalado. Un medidor de Watts-hora, un interruptor y un circuito .eléctrico de control, registro y despliegue instalado en el interior de la casa (ver la fig. 2.11.

lona de Corriente Línea de suninistro

I p ~ d i e l usuario

Fig. 2.1 _- Muestra l a caja de control dentro de l a casa y l a caja del interruptor instalada en el Casquillo de un medidor convencional.

A continuación se describirá brevemente el funcionamiento de estos componentes y que otros elementos los componen.

Cap2 Solución Propuesta: Prepago.

2.1 El Medidor de Watts-hora

Se usa un medidor de Watts-hora estándar modificado para medir el consumo eléctrico y alimentar con esta información a la Unidad de Control. Para medir el consumo, se usa Un sensor de giro del disco del cual se obtiene una señal lógica por cada revolución.

2.2 El Interruptor de Desconexión de Potencia

Se requiere un interruptor con una capacidad interruptiva mínima de 30 Amperios [ en México, los fusibles caseros e interruptores termomagnéticos son de treinta amperios I , y con capacidad de controlar cargas inductivas.

Son dos las funciones que debe realizar este interruptor, una es la de desconectar el suministro de energía al usuario, cuando este "no pague" a tiempo: y la otra es conectar el suministro de energía en el momento en que esta sea "pagada".

Este interruptor se encuentra ubicado en una extensión que se agrega al medidor convencional. Es a esta caja ( o extensión ) a la que llegan las líneas de energía: internamente conecta las líneas con el medidor. y por otro lado se conecta a la línea de suministro del usuario. También llegan unas líneas de comunicaciones desde la caja de control, las cuales son empleadas para sensar el consumo de energía, desconectar o conectar la energíz al usuario y mandar hacia la caja de control la energía de alimentación.

2.3 Unidad de Control

La unidad de control, puede ser localizada en cualquier lugar dentro de la casa u oficina, Está conectada a la caja del interruptor con 4 conductores. Ésta incluye un mecanismo para la lectura o carga de los boletos, una ventana de exhibición con un botón para seleccionar la pantalla de información deseada, e incluye instrucciones sencillas de operación.

Esta unidad es la' que controla el sistema en su totalidad; sus funciones son las siguientes:

a) ,- Calcula y decrernenta el crédito por consumo de energía,

b) .- Recibe y procesa los datos para actualizar el crédito y las tarifas,

c) .- Presenta al usuario el estado actual de su crédito y consumo de energía,

d)'.. Avisa con tres días de anticipación antes de terminarse el crédito,

e) ,- AI agotarse el crédito desconecta la energía,

f ) _- Una vez cargado el nuevo crédito, conecta la energía

7


El equipo mostrará la información en un Exhibidor de cristal líquido (LCD en sus siglas en inglés), de dos renglones de 16 caracteres cada uno.

2.3.1 Unidad de Adquisición de Crédito

Cuando el consumidor compra un monto específico de energía a la compaiíía surtidora de electricidad, debe haber un medio por el cual el consumidor pueda cargar el monto comprado, este medio es la "Unidad de Adquisición de Crédito".

Hay dos opciones: monedas y boletos.

En principio, la opción más simple es la de monedas. En algunos países, como Inglaterra. la legislación no permite desconectar al usuario de la red, así que se han empleado medidores de monedas, con lo que se evita el problema legal. Susceptibles al fraude, se han utilizado monedas falsas, y hasta monedas de "hielo" con lo que, al deshacerse, desaparece la evidencia del fraude.

Debe tomarse en cuenta que para este caso, deberá organizase un procedimiento de recolección.de monedas, Io que es complicado si la alcancía se encuentra ubicada en el interior del domicilio del usuario. Además, es sensible al vandalismo.

Se han experimentado tarjetas perforadas y codificadas con bandas, pero también son susceptibles al fraude. Así pues, se desea que el equipo ,de prepago sea seguro (¡.e: difícil de estafar).

Las opciones para el boleto son las siguientes:

- Realzado.

- Creación de patrones perforados.

- Barras realzadas o cortes,

- Codificación óptica.

- Codificación magnética mediante barras o puntos.

Banda magnética adherida a la tarjeta.

y estas opciones son evaluadas de acuerdo a:

- Densidad de información.

- Resistencia al fraude.

- Complejidad del lector I codificador.

- Costo del boleto.

http://recoleccin.de

.-


- Uso o maltrato del boleto.

ta l como se describe a continuación:

2.3.1 .a Tarjetas de Caracteres Realzados

Este tipo de tarjetas se fabrican con material plástico, en el cual se graban caracteres realzados por medio de algún proceso térmico.ll41

Densidad de Información: En este tipo de tarjetas, cuyos datos únicamente son realzados, la máquina lectora está limitada primeramente a una línea única de caracteres numéricos de baja densidad ( no más de 19 caracteres 1, debido a las características mecánicas del material.

Resistencia al fraude: Media, el realzado está sujeto al fraude por la relativa facilidad de alteración del patrón que se graba en la Tarjeta y su mal funcionamiento debido a la deformidad del plástico.

complejidad del LectorlCodificador: Alta, para ambos elementos; además la velocidad de grabación de las tarjetas es reducida.

Costo de la Tarjeta: Alto, ya que cada tarjeta ocupa un tiempo para seleccionar los caracteres que se imprimir.in y otro tiempo para calentada y hacer el grabado de estos caracteres.

Uso o Maltrato de la Tarjeta: La tarjeta es resistente al maltrato; sin embargo, dada la dificultad existente para que el equipo lector destruya la información una vez leído este es necesario imolementar una metodología o estrategia que evke el uso repetido de la misma tarjeta.

2.3.1 .b .Métodos de Codificación Física.

Los métodos de codificación física, consisten en: agregar barras realzadas, y realizar cortes y/o perforaciones directamente en las tarjetas.

Densidad de Información: El proceso de realzado o cortes y10 perforaciones físicas, en las tarjetas, es un método que solo permite una baja densidad de datos, y al codificar consumen mucho tiempo' y resultan costosos.

Resistencia al fraude: Baja, al igual que el caso anterior, el realzado y las perforaciones están sujetas al fraude por la relativa facilidad de alteración del patrón que se graba en la tarjeta y su mal funcionamiento debido a la deformidad del plástico.

Complejidad del LectorlCodificador: Alta, para ambos elementos; además la velocidad de grabación de las tarjetas es reducida.

Costo de la Tarjeta: Alto, ya que cada tarjeta ocupa demasiado tiempo para imprimir y leer los datos.

9

.-


Uso o Maltrato de la Tarjeta: la estructura de la tarjeta es débil debido a las barras realzadas o las perforaciones.

2.3.1 .c Tarjetas de Codificación Óptica

Existen varios tipos de sensado Óptico, como son: las marcas de la superficie y bajo la superficie, segmentos 0pacos.y claros, y varios químicos que ofrecen It Sensado Invisible 'I.

Densidad de Información: Estas tarjetas se caracterizan por la baja densidad de datos que pueden ser almacenados en ellas.

Resistencia al fraude: Baja, los datos pueden ser modificados de la superficie de las tarjetas fácilmente.

Complejidad del Lector/Codificador: El costo y complejidad para el codificador es alto, mientras que para el lector puede ser un poco más económico. Además el tiempo de codificación de estas tarjetas es muy elevado.

Costo de la Tarjeta: Alto, ya que las tarjetas hechas por esta técnica son un poco más caras para producirse, por que cada una requiere procedimientos de fabricación individual que obstaculiza la fabricación en masa en hojas gruesas.

Uso o Maltrato de la Tarjeta: La tarjeta es resistente al maltrato,

2.3.1 .d Codificación con Barras o Puntos Magnéticos

El almacenaje de datos magnéticos, usando pequeñas barras o puntos de material ferromagnético, es realizado por la creación de un patrón de áreas magnéticas y no magnéticas a lo largo de la tarjeta con espacios variables entre ellos.

Densidad de Información: Esta técnica ofrece una muy baja densidad de información ( cerca de 4 puntos o 20 barras por centímetro 1.

Resistencia al fraude: Alta, ya que los datos no pueden ser modificados de la superficie de la tarjeta.

Complejidad del LectorlCodificador: Alta, durante el proceso de codificación, las barras o puntos se insertan en ,un proceso especial bajo la superficie de la tarjeta, Io cual emplea demasiado tiempo. Mientras que, en el proceso de lectura, la complejidad no es tan elevada. .

Costo de la Tarjeta: Alto, debido a la complicada tecnología de fabricación requerida para colocar las barras o puntos bajo la superficie de la tarjeta.

Uso o Maltrato de la Tarjeta: La tarjeta es resistente al maltrato.

10


2.3.1 .e Tarjetas de Banda Magnética

El almacenaje de datos magnéticos en una banda magnética continua ( en comparación a las

Densidad de Información: Alta, la densidad de datos es cercana a 80 bits por centímetro, y

barras v puntos I , es realizada por la codificación de las variaciones de flujo magnétíco.

estos datos pueden ser borrados y reemplazados por otros datos.

Resistencia al fraude: Alta, ya que los datos grabados en la tarjeta de banda magnética continua se encuentran codificados.

Características Realzado Codificación ópticas Física Puntos Magnética

Densidad de Información

Resistencia al

Baja Baja Baja Baja Alta

Media Baja Baja Alta Alta fraude

Complejidad

costo

Ponderando las diversas caracteristicas, la unidad recomendada se basa en el uso de un lector de tarjetas de banda magnética. El empleo de estas tarjetas (parecidas a las tarjetas de crédito) puede ser la solución; el 'I Estampado en Caliente ", una de tantas técnicas, ha sido usada por varios anos para colocar una banda magnética en una tarjeta, y esto permite la grabación y lectura de datos de la mismaI31.

Podrían también utilizarse tecnologías más complejas, como hologramas, electrónicos y

Alta Alta Alta Alta Alta

Alto Alto Alto Alto Medio

11

Resistencia al maltrato

Fuerte Débil Fuerte Fuerte Fuerte


microcircuitos empotrados, pero son en la actualidad excesivamente caros.

2.4 Información Desplegada al Usuario

El equipo de prepago proporciona al usuario dos tipos de información: pantallas de información y alarmas.

Las pantallas tienen como función proporcionar al usuario información cuantitativa referente a la situación del crédito y los patrones de consumo. Las alarmas tienen como función alertarlo acerca de un vencimiento inminente del crédito.

2.4.1 Pantallas de Información

Para obtener el mayor rendimiento del sistema de prepago, con un mínimo de molestias para el usuario, se requiere que éste conozca sus hábitos de consumo; actualmente, el usuario no tiene información que le permita, en caso de ser necesario, modificar estos hábitos a fin de ahorrar energía.

Por lo tanto el equipo deberá proporcionar este tipo de información, basándose en la siguiente descripción.

En condiciones normales, se mostrará la cantidad de crédito remanente del usuario. AI oprimir un botón ubicado en el frente del equipo, se desplegará alguna de las pantallas de información, la que permanecerá mientras esté oprimido el botón, y hasta 5 segundos después de liberarse.

Un Microcontrolador monitorea la cantidad de electricidad usada y provee de información al consumidor con seis pantallas.

Las pantallas serán mostradas en forma secuencia1 circular, ¡.e: a la primera Opresión se muestra la pantalla 1, a la segunda opresión se muestra la pantalla 2; etc. A la séptima opresión se muestra nuevamente la pantalla 1.

Hay seis pantallas de información disponibles para los consumidores, las cuales se Seleccionan secuencialmente con solo presionar un botón; estas son:

1 .- Crédito de Energía i NC I . 2 .- Energía consumida en el día i KWH ) . 3 ,- Energía consumida en el mes ( KWH I . 4 .- Energía consumida ayer ( KWH I . 5. - Energía consumida en el mes pasado ( KWH ). 6 .- Ultima compra adquirida ( NC I .

La pantalla de " Crédito de Energía 'I informa al consumidor de la cantidad de energía disponible y lo alerta cuando es tiempo de comprar energía adicional. Cuando se presiona el botón para ver otra información, cinco segundos después de soltarlo, el exhibidor regresará a presentar la cantidad remanente (Crédito de Energía). También, cuando el crédito de una tarjeta se carga, en esta pantalla

12


se podrá apreciar como el crédito se incrementa tan pronto la tarjeta es aceptada, y entonces, la pantalla presentará el nuevo Crédito de Energía.

La pantalla " Energía consumida en el día ", es la que nos informa la cantidad de Kilowatts/Hora íKW/H) que se han consumido durante el día, a partir de las cero horas de cada día,

La pantalla " Energía consumida en el mes ", cumple con una función semejante a la pantalla anterior, almacena información de la energía consurnida del día primero al día actual de cada mes en KW/H.

La pantalla "Energía consumida ayer", tiene dos propósitos principales; el primero: sirve para establecer una relación de la energía que fue consumida el día anterior y que podríamos reducir con la desconexión de aparatos que no son indispensables; el segundo: es que este va'ior es usado para realizar un cálculo interno, por medio del cual se obtiene el costo de consumo de energía del día anterior, y en cuanto el Crédito de Energía remanente sea menor a tres veces la cantidad consurnida ese día, una señal luminosa empezará a parpadear, para indicar que el crédito durará un máximo de tres días (si se sigue el mismo patrón de consumo).

La pantalla " Energía consumida en el mes pasado ", proporciona el consumo en kilowatts / Hora del día primero al último del mes anterior, esta pantalla sirve para conocer el consumo total que el cliente tuvo durante el mes anterior.

La pantalla " Última compra adquirida ", muestra el crédito de la última tarjeta que fue adquirida, sirve como verificación del crédito de energkque se cargó al sistema. Para lograr todo esto, es de suponer que el Equipo de Prepago cuenta con un reloj calendario integrado, para la actualización de fecha y hora.

2.4.2 Alarmas

El empleo de un sistema con estas 'características, en que la desconexión ocurre automáticamente, requiere implementar un método para advertir con anticipación al cliente sobre este evento; esto es con la finalidad, que el cliente tenga tiempo suficiente para adquirir una nueva tarjeta de crédito de energía y estar prevenido para cuando el evento suceda. Existen dos tipos principales de alarmas que pueden ser implementadas con este fin, las cuales son: alarma sonora y luminosa.

La alarma sonora, puede ser implementada con una bocina o zumbador (beeper), el cual, sonaría cada hora'(programada por software); pero esto, puede ser molesto para el cliente después de un día.

La otra opción es una alarma en base a una señal luminosa, la cual también puede cumplir esta condición de advertencia de una manera sencilla y económica. AI igual que la anterior esta alarma también se puede programar por software, para parpadear con tres días de anticipación si así se desea. La ventaja de ésta es que, no es molesta para el cliente, ya que solo es notoria al momento de observar la caja de control del sistema (por esta razón, se recomienda que sea instalado en un lugar visible).

En el siguiente capítulo se dan las bases para conocer las características y normas de las tarjetas de banda magnética.

13

3 Tarjetas de Banda Magnética

Las Tarjetas de Banda Magnética ITBM], han mostrado una enorme expansión en el tradicional uso de tarjetas de crédito en nuestra sociedad, desde 1974. En adición al funcionamiento solamente de las funciones convencionales de resaltado, codificado físico, y otras formas de tarjetas de almacenaje de datos magnéticos, la tarjeta de banda magnética ofrece ventajas adicionales. Prominente entre estas es la capacidad de ejecución de transacciones de crédito en línea en tiempo real, la cual ha llevado al autoservicio de operaciones bancarias en línea. Otra ventaja es la facilidad de la lectura magnética de la tarjeta. Los lectores del tipo "deslizamiento", movidos por la mano, pueden tolerar fácilmente las variaciones de velocidad y aceleración que la mano humana puede producir. Y la tarjeta de banda magnética puede también ser usada (por la adición de una banda separada) para ejecutar parte de las funciones de base de datos en un sistema en línea; por ejemplo: registrar el total autorizado de entrega de contado, número de transacciones, balance, etc. [ I 71

' Las TBM similares a las tarjetas de crédito se concibieron como la manera más apropiada de vender electricidad. Estas tarjetas son codificadas al pasarlas manualmente a través de un lector- codificador del tipo "deslizamiento".

3.1 Clasificación de las TBM

La TBM es clasificada en dos tipos de acuerdo a la diferente localización de su Banda Magnética, tarjetas del Tipo I y tarjetas de Tipo llI21.

14

Cap.3 Tarjetas de Banda Magnética,

Tarjetas Tipo I: En el área de señal magnética en esta banda hay la opción de emplear dos o tres pistas; donde: la pista 1 tiene una densidad de 79 caracteres alfanuméricos (7 bits por caracter), la pista 2 tiene una densidad de 40 caracteres numéricos (5 bits por caracter) y, la pista 3 de alta densidad (la cual es opcional) tiene una capacidad de 107 caracteres numéricos (5 bits por caracter).

Tarjetas Tipo II: Constan de una sola pista en el area de señal magnética, la cual, tiene una densidad de 79 caracteres alfanuméricos (7 bits por caracter), o 107 caracteres numéricos ( 5 bits por caracter), según como desee utilizarla[2].

Tomando en cuenta que los datos a usar serán alfanuméricos. éstos deberán ser grabados en la Pista 1 de las tarjetas. El ancho de grabación en las tarjetas Tipo I es de aproximadamente 3 mm y en las de Tipo II es de 6 mm[2]. Ya que se desea destruir la información de la tarjeta que sea leída, se recomienda emplear tarjetas del Tipo I, por la facilidad con que resulta borrar los datos. En la fig. 3.1 se muestran las dimensiones de la tarjeta y de la banda magnética.

53.8

Fig. 3.1 .- Reverso de una Tarjeta de Banda Magnética (unidades en mm)

Considerando lo anterior, la descripción de las características de las TBM será enfocada solo a las tarjetas del tipo I.

3.2 Características de las TBM

Una importante característica de las TBM (fig. 3,1), es el almacenamiento de datos en pistas múltiples, por medio de la cual la banda magnética se conforma de una o más pistas, incluyendo datos de Alta y Baja densidad. La pista de alta densidad es principalmente utilizada por las aerolineas. Las pistas de baja densidad están pensadas para autorización de crédito y acceso a base de datos, donde

1 5

Cap.3 Tarjetas de Banda Magnética.

la identificación de un arrendatario por número es adecuada[3].

3.2.1 Características Físicas

La TBM es hecha de un papel rígido, por lo cual, son baratas, fácilmente obtenibles, y se ha encontrado que son muy durables y confiables. La Fig. 3.1 muestra las dimensiones de una TBMI91.

El espesor de una tarjeta sin "realzado" es de 0.68 mm mínimo a 0.8 mm máximo. La banda magnética será localizada en el reverso de la tarjeta como lo muestra la fig. 3.1. La altura de la superficie de lectura sobre la superficie de la tarjeta ¡incluyendo cualquier capa protectora), será de :

O mm mínimo.

0.01 5 mm máximo.

h = 11 .89 mm cuando se emplean tarjetas del Tipo I con solo dos pistas (pista 1 y pista 2); cuando h = 15.82 mm es por el uso de tarjetas con tres pistas; y h = 11.6 mm para tarjetas del Tipo 11.

3.2.2 Características de Funcionamiento de la Banda Magnética

Nivel de Señal: La banda magnética a lo largo de todo el ancho de la pista sera capar de producir una Señal de Voltaje Promedio de Lectura Pico no menor que el 80 % y no mayor que el 130 % de la Señal de Voltaje de Referencia de lectura Pico cuando se ha escrito a 8 ftpmm (transiciones de flujo por milímetro) con alguna corriente de onda rectangular correspondiendo a un campo magnético entre 350 % y 500 % al Campo de Referencia (ver fig. 3.21[11.

Facilidad de Borrado: Cuando la banda magnética ha sido grabada a 8 ftpmm con una corriente de onda rectangúlar correspondiendo al 350 % del Campo de Referencia y entonces borrada con una corriente correspondiendo a 350 % del Campo de Referencia, el máximo nivel de salida pico a pico de la señal remanente no deseada excederá el 5 % del voltaje de señal de salida anterior al borrado.

Resolución: La Señal de Voltaje Promedio de Lectura Pico a 20 ftpmm no será menor que 70 % del obtenido en 8 ftpmm, cuando la lectura durante la escritura es hecha bajo todos los parámetros excepto la densidad de empaquetado, son idénticas con aquellas especificadas anteriormente (Nivel de Señal).

.

16


140 350 X 500% -

3.2.3 Tipos de Datos en una TBM

Muchos de los datos contenidos en la tarjeta son los mismos para cada tarjeta emitida. Esta información es calificada como Constante de Datos. Un buen ejemplo de este tipo de datos sería el número de una Institución Financiera, o el número de enrutamiento y tránsito de alguna Compañía. Cada tarjeta emitida en este sistema contendrá datos' constantes. Estos datos constantes son programados por el usuario al ser codificados automáticamente en cada tarjeta.

El dato que es diferente para cada tarjeta emitida se clasifica como Dato Variable. Un ejemplo de un dato variable seria el número de cuenta de un cliente: Carlos y Rosa no tendrían el mismo número de cuenta bancaria. Por lo tanto el operador debe entregar este único número para la tarjeta de Carlos al momento que es codificada.

Cada uno de los datos constantes y variables para las necesidades de las instituciones son únicos. En el caso que nos ocupa, solamente ocuparemos datos constantes.

O E - 120 x

m

- -..

3.2.4 Localización y Dimensiones de las Pistas

En Pistas de Datos Múltiples, la pista superior es definida como Pista.1 (Track 1 en inglés), la

17

130%

Cap.3 Tarjetas de 'Banda Magnética.

intermedia es la Pista 2 y la inferior es la Pista 3; las dimensiones de las pistas se pueden apreciar en la fig. 3.3. [15,16,171

Borde Suwiior.de la Tarieia I I I I I I I I I I I 1

Reverso de h Tarjeta t t t t t t

-d Fig. 3.3 .- Localización y Dimensiones de las Pistas en la TBM.

3.2.5 Especificaciones de Codificación

Para cada pista se tiene una cantidad máxima de caracteres que pueden ser codificados. La pista 1 tiene un máximo de 79 caracteres alfanuméricos, la pista 2 tien-e una capacidad máxima de 40 caracteres numéricos y la pista 3 tiene un máximo de 107 caracteres numéricos disponibles. Sin embargo estas cifras pueden ser algo engañosas ya que cada pista tiene tres caracteres de control: el Centinela de Inicio, el Centinela de Fin y el Caracter de Redundancia Longitudinal (LRC). Estos son requeridos por las especificaciones[41.

' Densidad de Bit de la Pista 1 : La densidad de bit promedio de la señal grabada será de 8.3 bpmm f 5 % cuando se mida a Io largo de la línea paraie1.a a la línea central longitudinal de la señal. El espacio entre las transiciones de flujo adyacente será de 0.1 2 f 0.009 mm ( f 8 %) para un ''Cero" y 0.06 + 0.006 mm ( 10 %) para un "uno". Para secuencias de "unos" grabados, la densidad corresponde a 16.5 ftpmm nominal.

Código de Caracteres : La tabla 1 muestra los códigos de caracteres utilizados para la pista 1, los cuales son alfanuméricos y tienen un juego de caracteres de seis bits con un bit de paridad impar.

1 8

http://Suwiior.de

Cap.3 Tarjetas de.Banda Magnética.

I I I I

O O I

Tabla 3.1 .- Juego de Caracteres de Código para la pista 1.

donde :

@ -

@ - @ - @ -

Estas posiciones de caracteres están disponibles solamente para propósitos de control de Hardware y, no pueden contener caracteres de información.

Estas posiciones de caracteres están reservadas para caracteres adicionales nacionales cuando sean requeridos. No son usados internacionalmente.

Esta posición del caracter es reservada para adición opcional de símbolos gráficos.

&tos caracteres tendrán el siguiente significado para esta aplicación: Posición : 015 % representa "Centinela de'lnicio".

1115 7 representa "Centinela de Fin". 3/14 ,. representa "Separador".

19

Cap.3 Tarjetas de Banda Magnética,

3.3 Información Requerida para la TBM.

La información necesaria para que el equipo de prepago funcione adecuadamente consta de varios campos, los cuales deberán ser grabados en la TBM. El formato general que'deben seguir los datos codificados en cada pista es presentado en la fig. 3.4

Tren de Ceros

Centinela Datos Centinela LRC Tren de de inicio de Fin Ceros

Fig. 3.4 .- Formato general de los datos para cada pista de l a TBM.

Como se puede apreciar, los primeros bits encontrados por el lector de tarjeta es una cadena de ceros, esta cadena indica al lector la presencia d e una TBM codificada y le permite al mismo sincronizarse con la llegada de bits de datos (esta cadena es cargada automáticamente por el codificador al momento de grabar la tarjeta).

Debido a esta cadena de ceros es indispensable emplear un caracter que indique el inicio de los datos, por' esto, la cadena de ceros es seguida del caracter "Centinela de Inicio" (cargado automáticamente por el codificador), el cual indica el instante en que inician los datos en una pista. Los caracteres que siguen al centinela de inicio son los datos, y son introducidos por el usuario.

También se hace indispensable conocer en qué.momento terminan los datos, para ello, el fin de datos es indicado por el caracter "Centinela de Fin". Después del centinela de fin está el caracter de Verificación de Redundancia Longitudinal (LRC), el cual es vital para verificar si la captura de datos fue correcta o no. Finalmente, una cadena de ceros de arrastre siguen al LRC y llenan el resto de la tarjeta, todo esto, es cargado automáticamente por el codificador. La fig. 3.5 muestra un ejemplo de como quedarán grabadas las tres pistas de datos codificados en una TBM.

Los caracteres están codificados en la banda magnética con el bit menos significativo grabado primero. Como se muestra en la fig. 3.5, el centinela de inicio en la pista 1 es grabado como 1 010001, donde el patrón de bits es Bo B, B, B, B, B, P. El bit menos significativo es Bo, el más significativo es B, y P es el bit de paridad de acuerdo a las normas establecidas por ISOI41. La representación convencional del centinela de inicio como dato codificado sería: 1010001 (Bo B, B, B, B, B, P) O 45 Hex.

Regresando a la fig. 3.4, se aprecia que los datos se encuentran enmarcados por los centinelas de inicio y fin, estos datos pueden tomar el formato que más se adecue a las necesidades del cliente, ya que el formato general es empleado por todos los clientes. Es esencial el empleo de una clave de acceso, la cual indicará que se trata de una tarjeta para servicio eléctrico y no otro tipo de tarjeta (telefónicas, de crédito, etc.).

La tarjeta debe ir fechada, esto es con el fin de indicar cuando entran en vigencia las nuevas tarifas, y al mismo tiempo, evita que tarifas muy viejas sean acreditadas. Se debe emplear un "Caracter Separador" de datos, para que el CPU identifique perfectamente los campos de datos, de l a compra y de la fecha. Un campo para el "Costo", que es la cantidad de la compra realizada por el"cliente, se expresa en nuevos pesos (NC). De uno a seis "Campos de Tarifas" pueden ser aceptados; cada campo


se puede componer de Seis caracteres como máximo (incluyendo el punto decimall, y cada campo debe delimitarse por un caracter de separación.

CI

LRC Tren de lren de Centinela Datos Centinela Ceros de in i c io de f i n Ceros

l l E l E 11111 xxxxx üEE...ü

.. CLAVE FECHA COSTO TAR1 a-1 f CF LRC A

P i s l d 2 1 EBB. . .@ l l E l E . . - \ \ Ill11 xxxxx 088. . .0

Pista 1: Centinela de Inicio I 45 HM Centinela dr Piii IF HEX

P i 5 i ~ 2 y 3: Ceniinelr de inicio : EB H:Y Centinela de Fin = 1F H H

Fig. 3.5 _- Tarjeta mapética con tres pistas con datos codificados.

3.4 Formato de los Datos de Tarjeta

Tomando en cuenta la información requerida, las especificaciones de codificación y el tipo de tarjeta a emplear, en la fig. 3.6 se muestra un ejemplo del formato de datos que será grabado en la pista 1 de la TBM.

21


Fecha :

. . .

costo :

Tarla-If:

CF :

LRC :

Se compone de 4 caracteres. Por ejemplo, 9601 : indica que las tarifas de la tarjeta comprada entrarán en vigor a partir del primero de Enero de 1996.

Caracter Separador de datos para la pista 1.

Es la cantidad de la compra realizada por el cliente. Se expresa en nuevos pesos (NC). Se recomienda emplear un máximo de tres caracteres; ej.: Una compra de NC 100.00 se expresaría como 100 en lugar de 100.00.

Es el costo de cada Kilowatt-Hora (KWh), expresado en nuevos pesos por revolución (NC/rev). Este campo tiene la opción de emplear de uno a seis campos de tarifas (Tarla ... Tar l f ) . Ver el ejemplo de abajo.

Es el caracter utilizado para indicar el Fin de úaros de la tarjeta i? para la pista 1) .

Es un caracter de verificación llamado ' Verificación de Redundancia Longitudinal ' (Longitudinal Redundancy Check en Inglés), y es empleado para comprobar que los datos leídos de la tarjeta fueron los correctos.

.

Una observación muy importante que se debe hacer es que, el separador solo debe ocuparse en tres casos :

a) -

6) -

c) -

entre los campos de Fecha y Costo.

entre los campos de Costo y Tarifa 1 .A,

y entre los Campos de cada una de las tarifas (recordando que puede haber hasta seis tarifas).

Ejemplo de declaración de tarifas :

Este es un ejemplo del formato que se puede emplear al declarar cuatro campos de tarifas : .45A25.35A100.83"132; note que la tarifa l a se puede escribir .45 en vez de 0.45, esto es con el fin de ahorrar caracteres Iy el mismo caso para la tarifa I d , en que el valor de 132 no ocupa fracciones): también obsérvese el empleo del catacter separador ('I entre cada tarifa.

3.5 Cambios de Tarifa Eléctrica

Cada Equipo de Prepago tiene asignados unos campos de memoria para las tarifas eléctricas, y cuando la localidad es inicializada por primera vez, los códigos de la tarjeta son entregados para especificar cual tarifa es aplicable en ese momento.

22

. - . . .

Cap.3 Tarjetas de 'Banda Magnética.

Las tarifas son codificadas en cada TBM al ser grabadas. Cuando hay un cambio de tarifa, la nueva información de tarifas se graba en los archivos de tarifas eléctricas. Cuando una TBM se pasa a través de la unidad de adquisición de crédito, la tarifa codificada en la tarjeta es leída y almacenada, Si las tarifas remanentes son diferentes a las nuevas, las primeras serán actualizadas. Como se mencionó, cada TBM esta fechada, esto es con el fin de evitar que las tarifas de tarjetas muy viejas sean actualizadas, sin embargo, el costo de la compra de esa tarjeta vieja será cargado al Equipo de Prepago (siempre y cuando la tarjeta no se haya leído anteriormente) y las tarifas utilizadas serán las que se encuentren remanentes en el sistema.

Esto es logrado de una manera sencilla; cada vez que son almacenadas las tarifas de las tarjetas, también es almacenada la fecha de esa tarjeta, la cual sirve para comparar la fecha de la última tarjeta autorizada, con la fecha de una tarjeta que se adquirió recientemente o que posee tarifas viejas.

Ahora veremos un ejemplo para poder entender el significado de " tarifas viejas "; supongamos que, un cliente compra una tarjeta fechada Enero 96 It la cual extravía, por esto, se ve obligado a comprar otra tarjeta; después de varios meses el cliente encuentra la tarjeta extraviada, la cual ahora cuenta con tarifas obsoletas (viejas), pero con un crédito válido: al pasar el cliente la tarjeta vieja el crédito será autorizado, pero la fecha " Enero 96 es comparada con la fecha de la tarjeta leída anteriormente, el sistema determinará que se trata de una tarjeta vieja y omitirá la actualización de las tarifas de la misma.

3.6 Procedimiento de Grabación de las TBM

Varias compafiías fueron contactadas para conocer las características y precios de sus lectores - codificadores; después de comparar la información, se encontró que el Sistema de Codificación de Tarjeta de Banda Magnética MT-80, mostrado en la fig. 3.7 y fabricado por Mag'Tek. Inc. of Carson, California, era la. mejor opción. Esta misma compañía suministra los lectores de tarjetas (fig. 3.81 utilizados en la Caia de Control del Equipo de Prepago de Energía.

El procedimiento de grabación consta de dos partes principales : Hardware y Software.

El Hardware lo compone una pequeña unidad de escritorio (fig. 3.7), con la habilidad de poder leer y codificar sobre las TBM. Está diseñado para operar con una computadora personal, conectada adecuadamente vía una interfase serial RS-232 a cualquier IBM PC para operaciones rápidas y fáciles. El Software se divide en dos partes principales, las cuales son : Programa Creador del Formato y Programa Codificador de Microcomputadora.

23


Fig. 3.7 .- LectorlCodificador MT-80. Fig. 3.8 .- Lector de Tarjetas de Banda Magnética.

En el primero (Programa creador del formato), se puede programar al MT-80 con el formato deseado de la tarjeta, antes que esta sea codificada; para el caso que nos ocupa, se insertaría el formato de la fig. 3.6. Este programa hará posible el diseño y edición en la pantalla visual que será usada por los operadores diariamente. Mientras, el Programa Codificador de Microcomputadora permitirá al operador, introducir los datos de un formato predeterminado que se exhibe en la pantalla, hacia las TBM. Cuando los datos se proporcionan, el operador tendrá comandos de edición disponib1t:s que le permitirán borrar, insertar y cambiar caracteres que han sido previamente escritos.

.’

Para realizar la grabación de los datos hacia la TBM, se debe correr el Programa Codificador de Microcomputadora, llenar los campos adecuados de datos y pasar la TBM a través de la ranura del lectorlcodificador como se muestra en la fig. 3.7.

3.7 Procedimiento de Lectura

Para leer correctamente los datos de la tarjeta, esta debe ser desplazada a través del lector, como se muestra en la fig. 3.8. Para realizar esto se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: en la pista 1 (que es la pista que ocuparemos), cada caracter de datos se compone de 7 bits. El primer bit de datos escrito es el menos significativo y el último bit es el más significativo: esto es, si leemos la secuencia 10001 10, el primer bit leído es ‘1’ y este es el bit menos significativo, y el último leído es el ‘O’ el cual es el bit más significativo y representa al bit de paridad; para procesar los datos esta secuencia ,debe ser invertida, obteniéndose así O1 1 O001 que nos indica que se trata del dato 31H.

Debe recordarse que, el lectorlcodificador genera automáticamente al grabar la tarjeta tanto el caracter LRC como los caracteres centinelas de inicio y fin; veremos un ejemplo para verificar que la información leída es la correcta; los datos en la tarjeta son: un centinela de inicio % (1000101); 1 (1010001); 2 (1010010); 3 (0010011); el centinela de fin ? (O0111111 y todo seguido por el LRC (1001010) el cual se usa como dígito de verificación. Estos datos son precedidos y seguidos por una

24


cadena de ceros, que son utilizados solo para iniciar o finalizar la transmisión de datos de la tarjeta.

Para calcular la paridad impar de los caracteres, se debe examinar cada línea horizontal y verificar que cada renglón tenga un número impar de unos; ta l como se muestra en'la columna 'I P 'I

de la tabla 3.2; si el número de unos del dato es un número par, entonces el bit de paridad deberá ser un uno (como en el caso del centinela de inicio %); y si el número de unos del dato es un número impar, el bit de paridad deberá ser cero [como en el caso del dato 3).

Pista 1 Potencia

P 5 4 3 2 1 0 HEX

% 1 O 0 0 1 0 1 05H 1 1 O 1 0 0 0 1 11H 2 1 O 1 0 0 1 0 12H 3 O O 1 0 0 1 1 13H ? O O 1 1 1 1 1 IFH

~

1 O 0 1 0 1 0 OAH

Tabla 3.2 .- 9btención de l a paridad de los caracteres y e' caracter de verificación LRC.

Para encontrar el LRC, no se hace caso del bit de paridad de cada caracter, sino que se examina cada columna y se determina cual de ellas tiene un número par o impar de unos; para columnas con paridad par de unos, se colocará un cero en la columna correspondiente a la posicion del LRC; y para paridad impar será colocado un uno. Esto puede ser fácilmente realizado con la función 'Or Exclusiva'.

3.8 Alteración de los datos

Ya que la finalidad es la de alterar (o destruir) los datos de la TBM, es recomendable utilizar una Cabeza lnductiva separada más ancha que la cabeza de lectura. La cabeza de lectura entonces tiene más libertad al moverse en una pista más ancha de escritura, reduciendo los efectos de descarrilamient0[61.

Para poder alterar los datos en la TBM, se debe considerar primero la Fuerza Coercitiva (que no es mas que la Fuerza del Campo Magnético) con la cual los datos han sido grabados, por esta razón se recomienda emplear tarjetas con una Fuerza Coercitiva de 300 Oersted, ya que proporcionan un nivel de grabación confiable y fácil para borrar.

.

La coercitividad de todas las partículas en una cinta magnética no es exactamente igual. Por Io general se debe aplicar un campo magnético de aproximadamente tres veces la coercitividad de la cinta para realinear todas las partículas hasta un estado de borrado. Esto es, si empleamos una cinta con una coercitividad de 300 Oe, debe producirse un borrado adecuado de la información cuando un

25


campo de 900 Oe (tres veces la coercitividad de la cinta1 la penetral71.

Para lograr la alteración de los datos, se debe encontrar la corriente de saturación que se debe aplicar a la cabeza, por eso, se propone una cabeza con núcleo de Molypermaloy y en base a la siguiente ecuación:

B = H p

Donde : B : Es la Inducción Magnética o densidad de Flujo Magnético, en Teslas (TI. H : Fuerza Coercitiva, en Oersted (Oe). !J : Permeabilidad del material magnético, Henrylmetro (Hlm).

se puede conocer la inducción magnética que se genera en este tipo de cabeza; para eUo se debe conocer el valor de la permeabilidad, la cual depende del producto de dos factores, como lo muestra la siguiente ecuación:

P = Po Pr

donde :

!Jo : Permeabilidad del aire, equivale a 4 n x IO-’ Hlm. !Jr : permeabilidad relativa, con valor de 125 para el Molypermaloy.

SiJStitUyendO los valores anteriores en la ecuación obtenemos !J = 5 n x d h .

Así, con el valor conocido de la permeabilidad y recordando que la fuerza coercitib

Oe 6 9 X 1 0514n Aim, obtenemos B = 1 1.25 Wb/m2.

900

-cloL Fig. 3.10 .- Circuito Magnético Anular con Entrehierro

26


Finalmente la ecuación que relaciona a B con la Corriente de excitación para un circuito magnético anular con entrehierro, (como el mostrado en la fig. 3.10), es:

donde : n : Es el número de vueltas de la bobina (se proponen 100 vueltas).

d : Es la longitud del entrehierro, que de acuerdo a la norma I S 0 781 112 este debe medii 0.025 mm. al m'enos.

sustituyendo los valores en la ecuación anterior se tiene que la corriente para el borrado debe ser igual a 2.2 Amp.

27

4 Hardware

. ' En este capítulo nos enfocaremos al diseño del hardware de la tarjeta de control para el Equipo de Prepago. En la fig. 4.1 se muestra con mayor detalle el diagrama a bloques del control electrónico de este equipo. En este diagrama resaltan tres bloques princ¡pales: El Medidor, la Extensión del Medidor con el interruptor y la Caja de Control, donde se puede apreciar las modificaciones hechas al medidor, los bloques de circuitos electrónicos dentro de la extensión del medidor y de la caja de control del sistema.

A continuación, con base a la fig. 4.1, será descrita la forma como fue obtenido el circuito final del Equipo de Prepago. La lista de las partes empleadas para el funcionamiento del circuito se da a conocer en el apéndice A

.

28

Cap.4 Hardware.

De la A la Línea de

Carga Servicio

Fig. 4.1 .- Diagrama a Bloques del Sistema.

4.1 El Bloque del Medidor

El primer bloque a analizar es el del medidor, el cual es un medidor de inducción ( el cual consta de un disco de rotación estándar ); en este apreciamos dos partes importantes, las cuales son : optoacoplador MCA7 y el disco. Este arreglo consiste básicamente en un par de fotoceldas montadas bajo el disco, como lo muestra la fig. 4.2, el disco se encuentra montado en un rotor, y está cubierto en su parte inferior con pintura reflejante y una franja diametral obscura la cual es antireflejante. Esta franja, al pasar frente a las fotoceldas, producirá un pulso por cada vuelta del disco; este es el método reflectivo para detectar el giro del disco, y es el más sencillo de implementar.

.

29

Cap.4 Hardware.

Banda Ilntirmf lejante c. Haz de Luz A

Eje del LED Fototransistor Disco

I- - - -

/ 3 A De la Fuente

Fig. 4.2 .- Detalle del elemento Fotosensor ubicado en el Medidor.

En la figura fig. 4.3 se muestran los cables de las fotoceldas saliendo tras el medidor. Ambas fotoceldas se manufacturan en un solo dispositivo, como puede apreciarse en esta figura.

La modificación usada para el equipo de prepago es adaptable a cualquier medidor que cuente con disco de rotación. Sin embargo es sabido que existen diferentes tipos de medidor; dependiendo del tipo, cada revolución equivale a una cantidad diferente de energía, la relación entre revolución- energía es la constante Kh o Factor de Conversión del medidor; el valor de Kh que se utilizó para realizar los cálculos es de 7.2 Wh ( Watts hora 1, aunque el valor más usual en México es de 3 1133 Wh; en la sección 6.3 s e mostrará la manera de emplear esta constante.

En la fig. 4.4 se muestra el circuito detector basado en el optoacoplador MCA7. este cuenta con un diodo emisor de infrarrojos y un fotodarlington. El fotodarlington responde a la radiación emitida del diodo solo cuando un objeto o superficie reflejante está en el campo de visión del detector.

En esta figura, se pueden observar las corrientes que fluyen en ambas ramas del circuito, donde la corriente propuesta del Diodo Emisor de Luz es 25 mA; recurriendo a las hojas de datos del MCA7 para emplear las curvas características Voltaje Directo Vs. Corriente Directa (ver fig. 4.5). y considerando una temperatura ambiente de 25 “C, se obtiene para la corriente de 25 mA un voltaje directo igual a 1.22 V; sabiendo que el voltaje de alimentación es de 5 V y empleando la siguiente ecuación, puede calcularse el valor de la resistencia R,.

30

Cap.4 Hardware.

Caritula

Fig. 4.3 .- ,Detalles'del Watthonmetro mostrando el Sensor Óptico.

C

Fig. 4.4 _- Circuito Detector de Revoluciones, muestra el flujo de las comentes propuestas I, e I,.

31

Cap.4 Hardware.

sustituyendo los valores mencionados en la ecuación anterior, obtenemos RD = 190 0 .

El incremento o decremento de la temperatura puede afectar directamente a la resistencia del diodo, y como consecuencia se producen variaciones de corriente en el mismo. Considerar esto es importante, ya que el optoacoplador se encuentra instalado dentro del watthorímetro, el cual se encuentra expuesto a la radiación directa de la luz solar y a la intemperie.

Observando nuevamente la fig. 4.5, se puede apreciar que con incrementos en la temperatura y para mantener la misma corriente se presenta una disminución en el voltaje del LED, pero, el punto crítico es cuando la temperatura disminuye, ya que el voltaje aumenta y puede daiiar la unión del diodo, este.voitaje no debe pasar de 1.35 V para seguridad del LED.

1.5

1.4

v) r - 1.3 2 I o o 1.2 a> 0 m 1.1 <u

r -- - 2 I

> D 1.0

0.9

0.8 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100

I - Corriente Directa - tn4 D

Fig. 4.5 _- Voltaje Directo Vs Comente Directa.

Una vez, encontrado el valor de la R, necesitamos conocer la relación de las corrientes I, del LED e IC del Fotodarlington, esta relación la obtenemos de la curva característica Corriente de Colector Vs Distancia (fig. 4.6). En esta curva apreciamos que a una temperatura ambiente de 25 OC y a una distancia máxima de 1 cm (entre el fotodarlington y el objeto reflejante), la ID = 25 mA proporciona una IC = 0.6 mA.

32

Cap.4 Hardware.

Tomando en cuenta que el fotodarlington trabajará en las regiones de corte y saturación, con los valores de I, = 0.6 mA y V,, = 0.4 V se obtiene fácilmente el valor de la resistencia R, mediante la siguiente ecuación.

Sustituyendo los valores resulta R, = 7.6 K Q .

e, v a, * c a, ._ 6 1 0 I o -

0.1 0 0.25 0.5 0.75 1.0 1.25 1.5

d - c c m

Fig. 4.6 .- Comente de Colector Vs Distancia.

Es de esperar que mientras más cerca están el objeto reflejante y el fotodarlington ( no se recomienda una distancia menor a 0.1 5 cm ), la corriente IC será incrementada notablemente; la gráfica de la fig. 4.6 muestra como se comporta la corriente I, a diferentes distancias para la corriente lo = 25 mA. Se recomienda también emplear superficies reflectivas de al menos 90%.

Para el buen funcionamiento del optoacoplador se recomienda colocar este a 1 cm de distancia con una tolerancia de !z 0.25 cm, esto proporciona un rango de corriente que va desde 0.35 hasta 1.5 mA.

Mientras la luz es captada por el fotodarlington, este presenta un ' 1 ' en la terminal etiquetada 'Revol', y ante la ausencia de la fuente luminosa un 'O' será reflejado hacia la misma; este cero indica al microcontrolador que una revolución del disco se acaba de llevar a cabo, y una rutina del programa relacionada a la salida 'Revol' será ejecutada, para decrementar el crédito con que cuenta el usuario.

33

Cap.4 Hardware.

Una consideración rnuy importante que se debe hacer es que, el medidor (watthorímetro) se puede encontrar rnuy retirado de la caja de control, como en el caso de residencias con jardines o de condominios, esta distancia puede presentar un serio problema, ya que la resistividad del conductor provoca pérdidas de potencia importantes en sistemas de baja potencia (para el sistema digital en este caso).

Una correcta selección del tipo y calibre de los conductores y cables aumentará el rendimiento y la confiabilidad del sisternail 21. Los métodos que se recomiendan son compatibles con el código NEC (National Electrical Code), específicamente el artículo 300 sobre conductores.[ 1 1 ]

Se recomienda el uso de conductores de cobre en el sistema. Los conductores de aluminio son menos costosos, pero pueden causar problemas si se usan incorrectamente.

Los conductores de aluminio se especifican algunas veces para aplicaciones que cubren largas distancias, como por ejemplo desde el watthorímetro hasta la caja de control. Si se usan conductores de aluminio, las terminaciones deben ser hechas con conductores .apropiados para conductores de aluminio. Estos conectores tienen grabadas las letras "AL". Nunca se debe empalmar directamente un conductor de aluminio con uno de cobre, de realizarlo se generaría un par galvánico, lo cual provoca la migración de iones de un material a otro y ocasiona la corrosión de uno de ellos.

Para calcular el calibre del conductor que se empleará entre la caja de control y el watthorímetro , se utiliza la siguiente ecuación:

donde: S : es el area transversal del conductor en mm2. I : es la corriente que fluirá a través del conductor en Amperes. D : es la longitud a emplear del cable, en metros. V, : es el voltaje de entrada aplicado al cable, en volts. v, :' es el porcentaje admisible de pérdida de voltaje debida a la resistividad del cable, en fracciones (50% = 0.5).

Considerando que la corriente máxima de entrada al puerto del CPU es de 650 FA, V, = 5 V y vc = 2% (0.02 para el cálculo) y suponiendo una D = 20 mts., se sustituyen los valores en la ecuación anterior, para obtener S = 0.0045 mm2.

Para seleccionar el calibre del conductor se consultan las Normas Técnicas para Instalaciones Eléctricas, de la Secretaría de Patrimonio y Fomento Industrial, de la Dirección General de Normas, en ellas, se busca el espesor más aproximado, y el mínimo es de 0.823 mm2, el cual corresponde al calibre AWG 18. Consultando también el código NEC[13], se recomienda el uso de cable de cobre calibre 18 para realizar la conexión.

Este cable deberá ser resistente a la luz solar y a la humedad, para los casos en que la instalación sea realizada en exteriores, donde la lluvia y el sol incidan directamente en este.

Cada cable esta diseñado para soportar cierta capacidad de corriente a través de él, para el

34

Cap.4 Hardware,

calibre AWG 18 la corriente no debe exceder 6 amperes (NEC 402-5)[131, se recomienda el uso de cables con aislamiento de hule resistente a temperaturas de 75 "C o mayores (NEC 402-3)[13].

4.2 El Bloque de la Extensión

Revisando la fig. 4.1, encontramos que en este bloque se encuentran ubicados : Interruptor de Desconexión de Energía y el Circuito de Desconexión.

Entre el medidor y la base del medidor hay una extensión i fig. 4.7 ), la cual contiene un interruptor de desconexión de potencia ASCO 913. El voltaje de control es de 120 VA, i 15 %, 60 Hz., compatible para el servicio de una sola fase de 200 Amp. o menores.

Fig. 4.7 .- Modelo cerrado del Interruptor ASCO 913.

Para poner este interruptor en la posición de abierto o cerrado sólo se necesita una señal momentánea. Esto permite un control sencillo mediante sistemas de comunicaciones de manejo de cargas. Para mantener el interruptor en la posición de cerrado o abierto no se requiere energía, porque el mecanismo de operación es sostenido mecánicamente después de ser impulsado eléctricamente.

El mecanismo de operación incluye contactos de desconexión de bobina de montaje integral, que desconectan automáticamente el operador eléctrico de la fuente de control. Por lo tanto, la señal de salida del sistema de comunicaciones que se utiliza para controlar estos interruptores, solo debe tener la capacidad suficiente para generar la corriente en el arranque de la bobina operativa y no para interrumpirla.

El interruptor ASCO 913 el cual se muestra en la fig. 4.8, está diseñado especialmente para las aplicaciones de control en el manejo de cargas, en. las cuales l a desconexión de la carga se realiza acoplada al medidor de consumo eléctrico.[l91

No se requieren conexiones a cargas internas, porque.el diseño compacto del interruptor ASCO 91 3 permite insertarlas simplemente para los medidores de consumo tipo "S" y su conector como lo muestra la Fig. 4.9. Este diseño economiza lugar y ofrece un amplio espacio para instalar dispositivos de comunicaciones de manejo de cargas dentro de los gabinetes[20,21,221.

La fig. 4.10, muestra el circuito por medio del cual se realizará la acción de conexión o

35

Cap.4 Hardware.

desconexión de la energía. Se puede observar que este circuito, cuenta con un Manejador Cuádruple de Alta Corriente DS3658N, un Relevador JAlc-TM-DC6V el cual hace la función de un interruptor, el Interruptor de Control Remoto ASCO 913 y un optoacoplador 4N28, como los dispositivos más destacados.

Fig. 4.8 _- Modelo abierto de Interruptor ASCO 913

Ya que la finalidad de este circuito es la conexión o desconexión de la energía a la carga (la cual es realizada por medio del interruptor ASCO 91 3), la función del relevador JA1 c-TM-DCGV, es la de proporcionar un pulso ds alta energía (1 20 VAC) al interruptor principal (ASCO 91 3). para lograr así la conmutación de este ijltimo; si el pulso es de una duración muy prolongada, este ocasionará que el: interruptor entre en un ciclo de apertura y cierre, por esta razón, el pulso aplicado a este último debe ser del tiempo necesario para causar solo una conmutación.

Hedidor Extension

\ Interruptor

Fig. 4.9 .- Partes que componen ai Watthorimetro, donde se aprecia ai intenuptor de potencia.

36

C a ~ . 4 Hardware.

15

T

Fig. 4.10 .- Circuito de Conexión y Desconexión de Energía

Si el ASCO 91 3 conmutó, es porque el relevador fue activado primero; para activar al relevador, se deberán presentar las siguientes condiciones: inicialmente, consideremos que la entrada habilitadora " EN " del DS3658N está conectada a un nivel lógico 1 y permite que todas las salidas sean habilitadas; pero, debido a que solo ocuparemos una salida, las entradas "IN B", "IN C" e "IN D" se conectan a un cero constante, por lo cual, sus correspondientes salidas se encuentran en un estado de alta impedancia; mientras que la entrada " IN A " es conectada a la señal " SWITCH " la cual se recibe del microcontrolador.

Como un primer estado consideremos que la seial " SWITCH '' es un cero, por lo cual la salida " OUT A " se encuentra en el estado de alta impedancia, estó evitará que el relevador sea energizado e incite al interruptor principal a conmutar. Cuando el CPU envía un 1 lógico por " SWITCH " a la entrada " IN A " del manejador de alta corriente, la salida " OUT A " presenta un cero; la existencia de una diferencia de potencial entre las terminales del relevador, provoca el cierre de la sección de alta energía del mismo; por lo cual, el interruptor principal recibirá un pulso que cambiará la posición de sus contactos ( de abierto a cerrado o viceversa I .

Finalmente, observamos la sección del circuito del optoacoplador 4N28 de la fig. 4.10; la finalidad de este pequeño circuito es la de proporcionar al microcontrolador, la información necesaria para determinar si el interruptor se encuentra abierto o cerrado.

Cuando el interruptor principal se encuentra abierto, el LED permanecerá apagado, por esta razón, el fototransistor también lo estará, esto presenta un 1 lógico en la terminal del colector del fototransistor, a.su vez, este nivel se reflejará a la salida etiquetada " SENSOR " que va a una de las

37

Cap.4 Hardware.

terminales del microcontrolador; éste al recibir un 1, sabe que el interruptor se encuentra abierto, y será entonces cuando tomará la decisión de cambiar o no el estado del interruptor principal.

Para el caso en que el interruptor principal se encuentra cerrado, una corriente de media onda I( como la mostrada en l a fig. 4.1 1 1 fluye a través del LED, esta corriente se refleja en la resistencia ‘limitadora del LED y produce un valor eficaz ( rms: root-mean-squared ), el cual es calculado para determinar el valor de la resistencia.

En base a la fig. 4.1 1, tenemos nuestra función i,‘, como se muestra a continuación: J

I

I I

donde : Ip = Indica la Corriente pico o máxima.

w = Es la función Angular, en radianes. I

I T /’

o t

Fig. 4.11 .- Forma de Onda del Circuito de Conexión y Desconexión de Energía. I Sustituyendo la función en la siguiente ecuación y resolviendo la integral, obtenemos el valor

de la corriente eficaz.

38

. . .~

i

Cap.4 Hardware.

~ Tomando en cuenta que:

Y sustituyéndolo en la integral, obtenemos:

2 al2 1 ImS = 3 1 t - - sen 2ot 471 20

Finalmente, aplicando la raíz a la ecuación, obtenemos:

Tomando en cuenta que la ecuación de la corriente es idéntica a la del voltaje, se puede determinar el valor de voltaje eficaz del circuito.

Ahora, proponiendo una Irms = 10 mA que fluye a través del diodo y un Voltaje eficaz en el diodo V,,,,,, = 1.3 V, se obtiene el valor de la Resistencia del Diodo. :

'rn$ - v m D - VD i

RD = 'ms

1 o x i 0-3 - 85 - 1.3 - 0.7

RD = 0.3 KQ

~ Debido a que el fototransistor trabajará en las regiones de corte y saturación, el bajo voltaje i presentado entre la terminal del colector y tierra equivale a un Cero lógico ( V,, = 0.4 V 1; este voltaje,

al igual que el uno lógico, también será reflejado a la salida " SENSOR ", para informar al CPU que el interruptor se encuentra cerrado. La corriente de colector que se propone para que fluya es I, = 1 rnA, y en base a la siguiente ecuación, obtenemos el valor de la resistencia R,.

39

!

I

de reloj y oscilador en el integrado, capacidad de direccionamiento de memoria externa de 64K ROM y 64K RAM, modos de control de potencia: Modo Ocioso y Modo de Baja Potencia, compatible con

.,...

Cap.4 Hardware.

i

sustituyendo los valores obtenemos como resultado'R, = 4.6 K Q

Finalmente, el diodo zener (Dz=1.3 V) tiene l a finalidad de proteger al LED de las sobrecorrientes que pueden presentarse en la línea de alimentación debidas a las sobrecargas.

4.3 El bloque de la Caja de Control

Este es el bloque de mayor importancia, porque en él se controla a todo el sistema; se compone de : el Microcontrolador o CPU, el Exhibidor, el lector de Tarjetas de Banda Magnéfica /TBn/ll, un B0tó.n de Selección para las diversas pantallas, una Memoria ROM, una Memoria RAM no volátil, el Reloj de Tiempo Real, un Circuito detector de fallas y la fuente de alimentación, todo esto se puede apreciar en la fig. 4.1.

El circuito de la fuente de alimentación (para el sistema digital del equipo de prepago) no es

I ~

calculado aquí, este se deja a libre elección del fabricante, bajo las siguientes características :

Voltaje de alimentación V,, . = + 6 V.

+ Corriente de alimentación mínima Icc = 1 A. I

40

I

I 1

Vacio

Dispositivo Dirección Función Hexadecimal

Memoria EPROM O a lFFF Almacena el programa

Memoria RAM

Reloj de Tiempo Real W R )

Exhibidor de Cristal Líquido (LCD) ' - 6001H : Dirección para escribir datos

2000 a 3FFF

4000 a 403F

Memoria No Volátil, almacena toda la información

Posee calendario y 64 Byies de memoria No Volátil

6000 a 6001 6000H : Dirección para escribir comandos

-

.......

Exhibidor

.......

4000H Reloj ............

3FFFH

2.o-h..

Memoria interna

Fig. 4.12 ,- Mapa de Direcciones de Memoria. !

41

I Cap.4 HardwaÍe.

lugar de emplear un adicional, es más sencillo utilizar los bits de direcciones A14

I Al 3 del cpu; para seleccionar cada dispositivo, como a continuación se muestra:

~ 1 4 = 1 , A13 = O : Selecciona el Reloj de Tiempo Real. A14 = 1 , A l 3 = 1 : Selecciona el Exhibidor.

La memoria no volátil es crucial para la operación del Equipo de Prepago, de este modo 10s I datos no pueden perderse durante una falla de energía. Se esta usando actualmente una memoria no

~ volátil producida por Dallas Semiconductor[8]. Esta incluye una celda de litio incrustada en el circuito 1 integrado para proveer la energía necesaria para mantener su memoria a través de períodos prolongados de corte de energía. Su vida útil se estima en 10 años. Este método es preferible sobre las baterías de níquel de cadmio recargables, las cuales requieren más atención y gastos. Hay esfuerzos 1 encaminados para desarrollar memorias no volátiles con vida del orden de 100 años. Esta función de memoria es eventualmente esperada para ser incluida como una parte de los circuitos integrados de I propósito específico (ASIC).

i I

I

I i I

I

I 4.3.2 El Lector de Tarjetas

I Los lectores de tarjeta del tipo por deslizamiento, tienen una interface de nivel TTL, y son diseñados para usarse en ventas, control de acceso y entornos de atención automática. Los lectores TBM de Mag-Tek se ajustan a especificaciones industriales, incluyendo las normas ANSlllSO 7810, 781 1 1/5. 7812 y 7813. Este tipo c'e'lectores cuenta con diversas configuraciones, los hay de pista sencilla y de pista doble, estos últimcs en varias combinaciones de las pistas 1, 2 y 3. Para el caso que tratamos, solo ocupamos la pista 1 de la TBM, por esta razón, el lector cuenta con 6 terminales, según

I 1 I la siguiente información:

Tipo Pin No. Descripción

Pista Sencilla 1 /DATA 2 /CARD PRESENT

4 KEY Molex 6 Pin 5 -t 5 v

P/N 22-01-2061 6 GROUND

Conector 3 /STROBE

4-2

I - - - - -

Cap.4 Hardware. ! i

I La señal DATA es válida mientras el STROBE es bajo. Si la señal DATA es alta el bit es un cero,

pero, si la señal DATA es baja, el bit es un uno. La señal STROBE indica cuando el dato es válido. Se recomienda que el dato sea cargado solo cuando el borde de la señal STROBE: decrece (borde

i negativo).

Card Present 7 r - Data

- Strobe

$ 3 < $ . , I ,

Tiempo Ancho delSirobe del Bit kproximadamente

25 a SO % del tiempo del Bit.

NOTAS. 1 .- Tiempo de Salida de la send CurdPresent

ocurre aproximadamenta 50 ms despues de la irasicion Strobe.

2 .- Data ,es valida Ius ( n k ) despuec del borde negativo de Strobe.

__ - -

Fig. 4.13 .- Diagrama de temporización, mostrando las seiiales que se emplearán

4.3.3 La Memoria No Volátil

La DS1225Y de 64K. es una RAM No Volátil organizada como 81 92 palabras de 8 bits. Esta memoria cuenta con una fuente de energla de lirio contenida en su interior, y una circuitería de control que constantemente monitorea el V,, para una condición de tolerancia a fallas de energía. Cuando tal condición ocurre, la fuente de energía automáticamente se enciende y habilita una protección de escritura para prevenir la mezcla de datosI8J.

El dato es mantenido en la ausencia del Vcc, sin ninguna circuitería de soporte adicional. La memoria constantemente está monitoreando el Vcc. Si el voltaje de suministro decae, la RAM automáticamente escribirá una protección a sí misma. Todas las entradas de la RAM estarán en la

43

Cap.4 Hardware. I i I

condición " Don't Care " y todas las salidas estarán en,alta impedancia. Cuando el Vcc baja de 3 V, el ! circuito de conmutación de potencia conecta la fuente de energía de litio a la RAM para retener el dato. I

Cuando el voltaje de V,, se incrementa arriba de 3 V, el circuito de conmutación de potencia , conecta el V,, externo a la RAM y desconecta la fuente de energía de litio. Las operaciones normales

de la RAM se restablecen después que el V,, excede los 4.5 V.

. Para ejecutar un ciclo de lectura y escritura el procedimiento es el mismo que el empleado para las memorias RAM comunes, esta memoria cuenta con una terminal de escritura (WE), una de lectura (O€) y otra para seleccionar al circuito integrado (CE).

4.3.4 El Exhibidor

El exhibidor de cristal líquido se emplea para presentar al cliente la información de su estado de consumo de energía. El módulo del exhibidor cuenta con un circuito integrado que permite controlar la secuencia, posición y definición de los caracteres presentados.

Cuando el módulo recibe caracteres (8 bits por caracter) del CPU para ser exhibidos, transforma cada caracter en un patrón de caracteres de matriz de puntos de 5 x 7, y luego los presenta.[l61

Este módulo cuenta con dos registros de 8 bits, un Registro de Instrucciones (RI) y un Registro 1 de Datos (RD). El RI almacena códigos de instrucciones tales como "limpia el Exhibidor" o "muwe el

cursor!', y también almacena direcciones de información para la RAM de exhibición de dato y la RAM de Generación de caracteres. El RI puede ser accesado por el CPU solo por escritura.

1

1 El RD es usado para almacenamiento temporal de datos durante la transacción de datos con el CPU. Cuando se escriben datos al módulo, el dato es inicialmente almacenado en el RD, y es entonces escrito automáticamente en cada RAM de exhibición de datos o RAM generadora de

1 caracteres.

Uno de los dos registros mencionados es seleccionado por la señal Selección de Registro (SRI. , i

La tabla 4.1 muestra las terminales con que cuenta el módulo del exhibidor.

4.3.5 La Interface

La caja de control también cuenta con u n circuito integrado LT-1081 el cual es una interfase RS-232; esta interfase es utilizada para comunicar al equipo de prepago con una terminal de datos, con el fin de leer directamente los datos de la memoria RAM del sistema, y así saber si los datos son grabados correctamente; también es usada para realizar pruebas al sistema.

I

1

I La interfase RS-232 se encuentra conectada directamente a los puertos de Transmisión y

Recepción Serial del CPU. A través de la interfase estos puertos reciben o envían a la terminal de datos un tren de caracteres (8 bits por cada caracted a 2400 baudios desde la terminal de datos.

1 Dependiendo del dato que se reciba de la terminal, será la acción que tomará'el CPU, como

44

t

Nombre de la Señal

I ! Cap.4 Hardware.

Entrada/ Conexión Salida Externa

I puede ser, mostrar los datos de una dirección de memoria y alterar los datos o las banderas I almacenadas en la memoria RAM.

D, - D, Entrada/ MPU Salida

Entrada

E I Entrada I MPU

Entrada/ Salida

VDD 9 Vss Fuente de Voltaje

Potencia

Función

Registro selector de señal "O" : Registro de Instrucción (cuando escribe) "1" : Registro de Datos (cuando escribe y lee)

Señal de Selección Lectura / Escritura "O" : Escritura "1" : Lectnra

Señal de Habilitación de Operación (EscriturdLectura de datos)

Parte alta del BUS de datos

- Parte baja del BUS de datos.

VD,: i .5 v, vss: o v

Voltaje de ajuste de contraste (VLcD = V,, -

Va)

Tabla 4.1 .- Terminales y funciones del exhibidor.

4.3.6 La cabeza de Borrado

La función de la cabeza de borrado es destruir el caracter de verificación LRC (Longitudinal ~

~ finalidad que se busca. Redundancy Check en Inglés), para indicarle al sistema que la tarjeta ha sido leída, ya que esta es la

La cabeza de borrado se instala a la misma altura y a una distancia de 0.03519 pulg. después de la cabeza lectora, como lo muestra la fig. 4.14.

Una vez verificada la correcta lectura de datos, el CPU activa el circuito de la cabeza de borrado para alterar el caracter LRC.

~ j

I 45

Cap.4 Hardware.

i

k b e r d de EScrl (Urd m e r a Leciord . , , , . . , , , , , . . . . , . . . , , , . . . . . , . , , , . . . . . . . . , . . . . . . . . . , , . . . . , , . , , , . . . . . . . . , . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . , . . .. I - e----- A' de

Del C I O . de

Borrado Lecturd

Fig. 4.14 .- Detalle de las cabezas "lectora y de bonado". i I

Cada una de las líneas mostradas en la fig. 4.1 5 represente un flujo magnético inverso. En la pista 1, la distancia entre las líneas para indicar un cero es 0.00476 pulg., o sea que, en esta distancia se encuentra un flujo magnético y un espacio; y la distancia para indicar un uno es un par de lineas separadas a 0.00238 pulg. entre ellas (esto es, que en 0.00476 pulg. se colocan dos flujos de transiciónl.

La secuencia de datos (como se puede apreciar en la fig. 4.15) es %123?*, donde " ? '' representa al caracter final y " * " el caracter LRC.

o o o o i o i o o o i i o o o i o i o i o o i o ~ i i o a i o o í ~ i ~ r a o o r a r o o r o ~ o o

I I i I I l l I l l I I 1 1 I l i I 1 111 I l l 111 I I11 l l l l l l i I Ill I l l l l l l l l i l l I 1 I l l i l l I I l l I I I !

Tren de I ' I I j . 1 I * Trenee 1 % I Ceros I

Fig. 4.15 .- Flujos magnéticos en la tarjeta

El diagrama eléctrico detallado del Equipo de Prepago es mostrado en el apéndice A, al igual que la lista de componentes que lo integran.

46

I i

5 Software I ,

I i I i I

Este capítulo se enfoca a la descripción funcional de los módulos del programa escrito en lenguaje ensamblador, almacenado en la memoria ROM del sistema.

.~

5.1 Descripción Funcional

Observando la fig. 5.1, se aprecia como cada vez que se reinicia el sistema (ya sea por falla r i e energía o por restablecimiento); lo primero que se ejecuta son los programas de configuración del

sistema de Prepago. Ésto consiste en: Configurar las interrupciones (solo se ocupan cuatro de las incoj; cargar la dirección del Apuntador (Stack Pointer); configurar el Contador y el Temporizador (Timer); configurar el puerto Serie a 2400 Baudios. Después de la Configuración, se verifica que exista I crédito en el sistema, si existe, cierra el interruptor principal; en caso contrario lo abre. ' I

Una vez hecho lo anterior, se configura el exhibidor y presenta la fecha y la hora; asigna las prioridades a las interrupciones y las habilita; arranca el Reloj y borra la RAM Interna y los cuatro b,ancos de Registros. Es entonces cuando limpia el Acumulador, los bits de Acarreo y Acarreo Auxiliar, para después pasar al estado Ocioso, en espera de que se presente algún evento para ser atendido. Los eventos que pueden presentarse son:

I . .

I I i

47

I ! I I I I 1

Cap. 5 Software.

- Presencia de una TBM en la unidad de adquisición de crédito,

- Revoluciones del disco del Watthorímetro,

~ Solicitud de información al sistema y,

- Solicitud de acceso al sistema de pruebas.

estos eventos son atendidos por las interrupciones que se mencionaron anteriormente,

Fig. 5.1 .- Diagrama de Flujo de Datos Principal.

48

I

I Cap. 5 Software.

! Presencia de una TBM en el lector : Este evento'es atendido por.la Interrupción Cero (InteO], I y es la de más alta prioridad, ya que es en este momento cuando la información de crédito debe ser

capturada; la interrupción es activada cuando la unidad de adquisición de crédito manda una señal al i CPU, para dar aviso de la presencia de una TBM. Una vez activada la interrupción, el CPU captura los . datos en formato de Código de Tadeta y los almacena en la memoria RAM externa, verifica el LRC de I los datos y si es el correcto Io borra de la tarjeta; una vez terminada la captura de datos, estos son 1 convertidos a código BCD para ser procesados.

I Después de convertir estos datos, verifica que la fecha de la tarjeta recién leída sea válida (recordando lo mencionado en la sección 3.5). si lo es, autoriza el crédito y las tarifas; de no ser así, solo autoriza el crédito. El crédito recién adquirido es sumado al crédito remanente en el sistema (si

!existe), y en el exhibidor presentará el nuevo crédito con que cuenta el cliente. Finalmente regresa al !estado ocioso en espera de algún otro evento.

Revoluciones del disco del Watthorímetro : Cada vez que una revolución del disco se lleve a I 'cabo, el sensor óptico enviará una señal al CPU, la cual activará la interrupción del Contador O (ContO), 1 esta interrupción es la que sigue en prioridad a Inte0; al activarse la interrupción ContO primero verifica Lual es la tarifa que está vigente; en base a ella, calcula el costo por revolución, y resta éste del crédito lemanente en el sistema; después, actualiza los datos del sistema como son: el consumo diario y del mes, etc. También calcula si el crédito es suficiente para cubrir tres días de consumo; finalmente, I regresa al estado ocioso.

.. 1 Solicitud de información al sistema : Cuando el cliente desee conocer su estado de consumo, puede hacerlo con solo presionar el botón colocado al frente de la caja de control; cuando se presiona el botón, la Interrupción 1 ( Inte l ) es activada, si el CPU no está atendiendo alguna de las interrupciones anteriores, entonces correrá el programa relacionado a esta interrupción. La función de este programa, onsiste en presentar en el exhibidor la siguiente secuencia de pantallas:

- Energía consumida en el día ( KWH ).

- Energía consumida en el mes ( KWH )

- Energía consumida ayer ( KWH ).

- Energía consumida en el mes pasado ( KWH 1.

- Última compra adquirida ( NC ) .

I

I I

I i I

- Crédito de energía í NC I .

I

' I la descripción de'la función de estas pantallas fueron descritas en la sección 2.4.1

I

Si el botón vuelve a presionarse una vez 'más, después que se presentaron todas las pantallas,

4.9

I i

. Cap. 5 Software.

el programa vuelve a repetirlas en el mismo orden.'Cada pantalla permanecerá en exhibición por un periodo aproximado de 5 seg. antes de regresar a la pantalla principal. I ,

I Esta interrupción también es activada por la interrupción del reloj, la cual es empleada para

actualizar la hora presentada en la pantalla principal del exhibidor, verificar el crédito restante para tres días y, verificar también que e¡ interruptor principal se encuentre en la posición correcta.

I

Solicitud de acceso al sistema de pruebas : Este acceso solo puede ser realizado por el programador; para hacerlo, se utiliza una interfase RS-232 para comunicar a una terminal con el CPU y, aci poder modificar directamente la información almacenada en la memoria del sistema; lo anterior l es con el fin de realizar las pruebas necesarias del funcionamiento del sistema.

I

Esta prueba es efectuada cuando la interrupción Serie del CPU se activa por algún estímulo 1

ecibido a través de la interfase RS-232, el cual es provocado por la terminal que emplea el programador. Para accesar el sistema es necesario entregar una contraseña, por lo cual, es necesario y e el primer caracter enviado al CPU sea el primer caracter de la Contraseña autorizada, esta contraseña se compone de 6 caracteres, y se consideran diferentes las letras mayúsculas y minúsculas.

l

! Después de enviar el primer caracter al CPU, se deben entregar los últimos cinco caracteres

de la contraseña (para fines de ensayo la clave de acceso es "PRUEBA"), por lo cual el primer caracter enviado debe estar relacionado con la letra mayúscula "P"; cada vez que el CPU recibe un caracter que corresponde a la contraseña, éste manda un eco a la terminal para confirmar que lo recibió, pero no io muestra, en su lugar muestra un asterisco (*), para que la clave no sea leída por personas ajenas a/ sistema. Una vez confirmada la contraseña, en la terminal se despliega una pantalla que.muestra la información ya clasificada con que cuenta la memoria. Para realizar la alteración de los datos, solo se necesita seleccionar el número o letra relacionado al dato que nos interesa. En el capítulo seis se describe un ejemplo de esta interrupción.

i .' 1

1 I

1 I I

I I..

I I

Los recursos de los que dispone el CPU se distribuyen de la siguiente manera:

RAM Interna de 128 Bytes: Es en este banco de memoria donde se encuentran: los cuatro bancos de registros y las variables temporales empleadas por el CPU para realizar los cálculos; ésto puede apreciarse en la fig. 5.1.

50

I

- 1 Cap. 5 Software.

I I 1 I I I I

1

I I I I I I

Bits de Selección del Banco de Regs.

en PSW -l l1 i lo I O1 I

7FH

30H I

~~ IFHI 'f Direccionable por bit

Banco 3

4 Bancos de 8 Registros

RO - R7 Banco 1

Banco O 0 7 ~ 1 I L. I /

Fig. 5 . I .. Mapa de la Memoria RAM Interna.

Estas direcciones son empleadas de la siguiente manera:

- El banco de Registros O, es empleado por la Interrupción Cero en sus cálculos.

- El Banco de Registros 1 , lo emplea la interrupción del contador Cero, también para realizar sus cálculos.

- El Banco 2, lo emplea la Interrupción 1 (causada por el botón).

- Y el banco 3, es utilizado por la interrupción Serie.

En la tabla 5.1 se muestran las variables temporales que se emplean en los cálculos, su dirección hexadecimal (mostrada dentro del paréntesis) y una descripción de su funcionamiento. Las va'riables mostradas se manejan como datos de ocho bits, pero también hay variables que se pueden mgnejar por bits direccionables, esto se aprecia en la tabla 5.2.

i

51

I I I j

~

11 DATOn I Variables auxiliares. n=O f2D1 hasta n = 2 OF). II

var. Función

DECIM

BYTEn

Si DECiM < > O indica que el dato es una fracción (21)

Donde: n = 2, Guarda millares y centenas (22). n = 1, Guarda decenas y unidades (23). n = O, Guarda las fracciones (24). (Variables para realizar cálculos).

VALOR Guarda datos temporales (25). LRC

CARRY

TEMPn

El LRC calculado se guarda aquí (26). Valor del Byte de acarreo (27).

Variables "TEMPORALES", desde n = O (28) hasta n=3 (2B); resultado de las rnultiulicaciones uarciaies de las variables MüDOn v MUORn.

MUDOn

MUORn

RESn I

Dirección del Multiplicando. n=O (30) hasta n = 2 (32).

Dirección del Multiplicador. n=O (34) hasta n=2 (36).

"RESULTADO" total de la multiplicación de las variables MUDOn y MUORn. iz=O (38) hasta n=7 f3F).

TOTALn

Tabla 5.1 .- Variables empleadas en la Memoria RAM Interna.

"TOTAL" n = O (40) hasta,n=7 (47); almacena el resultado de la conversión de binario a BCD del dato de "RESn".

Registros Temporizadores I Contadores: Hay dos registros Temporizadores llamados Timer0 y Timer1 (o Contadores, según s ea s u función); en la función de Temporizador, el registro se incrementa cada ciclo máquina, y se puede emplear para realizar comunicaciones SERIE; en la función de Contador, el registro es incrementado en respuesta a transiciones de 1 a O en s u correspondiente terminal de entrada, TO ó T1, (es en este caso donde se emplean las interrupciones),

Ill.- Interrupciones: Este CPU provee cinco fuentes de interrupciones[lOl: 2 interrupciones externas, 2 interrupciones por timer (o contador) y la interrupción por puerto serial. Cada interrupción puede ser programada a uno o dos niveles de prioridad, según las necesidades del programador. Una interrupción d e prioridad baja puede ser interrumpida por otra de prioridad alta, pero n3 por una de prioridad baja. Una interrupción d e prioridad alta no puede ser interrumpida por ninguna otra fuente de interrupción.

52

I i . . Cap. 5 Software.

id : I I ! I 1 I I 1

VARIABLE

NEWYEAR

NEWMES

ACCION

STROBE

DATOS

SWITCH

LED

IRQ

SENSOR

REVOL

CARD

BOTON

FUNCIÓN

NEWYEAR = O NO hay tarifas nuevas. (La dir. es PSW.5). NEWYEAR = 1 SI hav tarifas nuevas. (Indica cambio de año.)

NEWMES = O NO bay tarifas nuevas. (La du. es PSW.l) NEWMES = 1 SI hay tarifas nuevas. (Indica cambio de mes.)

ACCION.0 = O: año viejo; 1: año nuevo. ( Dir. 20H). ACCION.l = 1: Indica que es enero. ACCION.2 = 1: Indica el fin de tarifas. ACCION.3 = 1 : Acarreo auxiliar. ACCION.4 = Toma el valor del bit del banco de regs. RsO ACCION.5 = Toma el valor del bit del banco de regs. Rsl ACCION.6 = 1: Indica crédito bajo. ACCION.7 = 1: Falla al desconectar el interruptor principal.

O: Desconexión del intermotor realizada.

Señal de sincronía del lector fP1 .O) ~~ ~

Información enviada por el lector (Pl.1).

Permuta la posición del relevador (Pi .2).

LED indicador de crédito bajo (Pi.3).

Interrupción originada por el reloj (P1.4).

Sensor para verificación de la desconexión del interruptor (Pi S).

Interrupción TONTO", originada por una revolución del disco (P3.4).

Interrupción O, originada por la señal "CARD PRESENT" del lector'(P3.2).

Interrupción 1, originada al presionar el botón (P3.3).

Tabla 5.2 .- Variables manejadas por bits direccionables.

64K de Espacio de Memoria de Programa y Datos: Todos los dispositivos de la familia del 80C31, tienen espacios de direcciones separadas para memoria de Programa y de Datos (como se mostró en la fig. 4.121. La memoria de Programa solamente puede ser leída, pero no escrita, y puede ser mayor de 64K bytes. Para la versión 80C31 toda la memoria de programa es externa. La memoria de Datos ocupa una dirección de memoria externa separada, más de 64K bytes de RAM de Datos externa puede ser direccionada. El CPU genera señales de lectura (RD) y escritura (WR) al accesar la memoria de datos. Es en esta memoria donde se encuentran las variables que almacenan los datos de crédito, consumo de energía y tarifas. En la tabla 5.3 se muestran estas variables.

53

Cap. 5 Software. I

TAR4x

CREAYx

COSENx

KWATTX c ESPERA E

1 1 , FALLA

1 FECHA

DISPON

DlSPCL

DISMOD

FunciUn

Costo de la tarifa 4, en $IKWh. Dondex: H Byte alto (301E); M Byte medio (301F) y L Byte bajo (3020).

Costo de la tarifa 5 , en $ / K M . Dondex: H Byte alto (3021); M Byte medio (3022) y L Byte bajo (3023).

Cisto de la tarifa 6. en UKWh. Dondex: H B m alto (3024): M Bvte medio (3025) v L Byte baio i3026). i1 Crédiro que existia ayer. Se ocupa para verificar que el crédito existente dure al menos tres días ( N$ ). Donde x: H Bvte alto í3M7): M Bvte medio (3028) Y L Bvte baio (3029). II Representa el costo de la energía por cada revolución del disco ($/rev), ese costo depende de la tanfa vigente. Donde x: H Bvte alto (302A): M Byle media í3MB) Y L Bvte baio í302C).

II Consumo en Kilowatts. Donde x: HI Byte exba alto (302D): H Byte alto (302E): M Byte medio (302F) y L Byte bajo (3030).

Consumo de energía de AYER en $/día. Dondex: H Byte alto (302.4): M Byte medio (3028) y L Byte bajo (302'2).

Indicador de la tarifa vigente. toma el valor de 1 a 6 (3034).

Si ESPERA < > FFFFH, indica que hay tarifas en espera (3FFB).

Si SUlMAL< >FFFFH. existe una falla en el internotor í3FFC).

Aqui se guarda la dirección baja del APUNTAüOR (3FFD).

Indicador de FALLA eléctrica durante el procesamiento de datos (3FFE).

Si DWNCRE< >FFFFH indica que el crédito es bajo (3FFF).

Dirección base del RELOJ de Tiempo Real (4000).

Donde x : A es el Registro A (400A); B es el Regisrro B (400B): C es el .Regisfro C ( 4 0 0 0 y D es e l Registro D (400D)..

FECHA de la última tarieta almacenada í400E).

II Comtantc del FACTOR D E CO.\VERSlO.V. .os Juos son dmñcrnido, t i l [res hytcs e i i c6diqo iIEX4DECIJIAL. el \31nr 1lm3ccnidr, aquí d6pecde Se1 tipo k rntdidor rmpiiado Donde I H B! IC 3110 ,4010); .If üyie m$dio (do1 I) ) 1. Byte bajo (4012)

FU.VCIO.WS dc conf.gurrcih dcl crhihdor Conñgiin Ato, de 8 bNs, para prnulla dc 2 rcn~loiies. Es una ;onswnte que equivale a 38H.

I:, otm consunte p a n 13 ;onfiguncirindel Exhibidor: Enciende c1 cxhihidor) prc<mta el ;uijor sin qur este parpadrr Equivale 3 OCH

con.dmc 8.im cuslquicrcmcier tic1 exhibidor. Es i g u d a '1'.

Conrunre Coloca el cuisor en l a columna I del renglón O. y cada \ c z que ercnbe u n cara;t~r. mcom 31 cursor UM

pari;dn 2 la derecha. Equivslc a 6

Conrwnte. Cuando se crcnheii datos 1 esta dirrcci6n. IC IC miicd a1 <ihihidor que se tnu dc un camando. Equivale a ú000H.

Comwnic Cuando <e crenhen daior a e s u d m c c i h IC indica al exhibidor quc IC In30 de daws para mostrar. Equwale a 6 4 m I ti.

Tsbla 5 3a . Vanñblrs ubicadas cn la mmuria RAA

I 54

I Cap. 5 Software.

Var Funci6n Var Funci6n

D R E C

DUP

RESTx

CONSUx

CAYEr

ULMESx

ULCOMI

5.1 . I Descripción del Programa I

Direccián de aimacenamiento de datos de tarjeta (2ooO).

Duplicado de los datos de tarjeta (2500)

Almacena el crédito que E S T A en código BCD. Dondex puede ser: H Byte alto (3003) guarda millares y centenas; M Byte medio (3004) guarda decenas y unidades; y L Byre bajo (3005) guarda los centavos.

Se almacena el Consumo del día en warn. Dondex: H Byte alto (3006): M Byte medio (3007) y L Byte bajo (3008).

Se almacena el Consumo de Ayer en Waits. Dondex: H Byte alto (3009); M Byte medio (300A) y L Byte bajo (300B).

Almacenamiento del consumo de watts del último Mes ( mes recién teminado ). Donde I: H B y e alto (3OOC): M Byte medio (3WD) y L Byte bajo (3OOE).

Guarda el dato de la Ú l t i m o compra realizada. Donde x: H Byte alto (3WF); M Byte medio (30010) y L Byte bajo

I Este programa se divide en un total de doce módulos, de los cuales el más importante es el programa principal, ya que este enlaza a los once restantes; estos módulos son:

~~~ ~

MESA&

TARlx

TAR2r

, TAR3x

1 _-

2 ,- .. Interrupción Cero ( INTEO.INC I .

3 .- interrupción Uno ( INTE1 .INC ).

4 .- Contador Cero 1 CONTO.INC i .

5 .- Interrupción Serie ( SERIE.INC ) .

6 .- Módulo de declaración de las variables ( IGUAL.INC )

7 .- Configuración del Exhibidor ( LCD.INC 1.

Programa Principal y de Configuración ( PREPAGO.PR0 ).

Consumo de energía del Mes Actual. Dondex: H Byte alto (3012): ,U Byte medio (3013) y L Byte bajo (3014).

Costo de la tarifa 1. en $/KM. Dondex: HByte alto (3015); M Byte medio ( 3 0 1 6 ) ~ L Byte bajo (3017).

Costo de la mifa 2, en $/KWh. Donde x : H Byte alto (3018): M Byte medio (3019) y L Byte bajo (301A).

Costo de la tarifa 3, en UKWh. Donde'x: H Byte alto (3OlB); M Byte medio ( 3010 y L Byte bajo (301D).

55

, I

Cap. 5 Software.

I I ' ~

I

. .

8 .-

9 .-

10.-

11 .-

12.-

Módulo de multiplicación I MULTI.INC ).

Conversión de sistema BCD a Binario ( BCDBIN.INC 1.

Conversión de sistema Binario a BCD 1 BINBCD.INC ).

Asignación de las tarifas ( TARIFAS.INC 1,

Procesamiento de la información i PROINFO.INC ).

El programa general debe cumplir las funciones que a continuación se describen:

- Configurar el CPU.

. Capturar la Información de la TBM.

~ Sensar el Consumo de Energía.

~ Proporcionar la Información de Consumo al Cliente.

5.2 Configuración del CPU

Primero que nada, al restablecerse el sistema (después de un RESET), el programa debe I configurar las inte'rrupciones y prioridades del CPU; verificar la existencia de crédito; determinar en que I posición debe mantenerse el interruptor de potencia; configurar el exhibidor; presentar la información

AI cliente; activar las interrupciones y arrancar el reloj.

Después de la configuración, debe cambiar a un estado que no ocupe demasiada potencia, ya que gran parte del tiempo el CPU se encontrará en un estado OCIOSO. Esta es la función primordial dei programa Prepago.pro.

1

5.2.1 Programa Principal I PREPAGO.PR0 1

Es el encargado de asignar la dirección de las interrupciones a ocupar; configura el Contador 0 en modo O; Temporizador 1 en modo 2; la interrupción O por borde descendente y el puerto serial en modo 1 a 2400 baudios: se verifica la existencia de crédito para abrir o cerrar el interruptor !hcipal; programa el exhibidor y presenta la pantalla principal; también asigna las prioridades de las interrupciones del CPU; limpia todos los registros de cál,culos temporales y finalmente queda en un estado ocioso, en espera de que alguna interrupción se presente para ser atendida. Todo lo mencionado, puecie ser apreciado en el diagrama de flujo presentado en la fig. 5.2.

i I

Cap. 5 Software.

,

Fig. 5.2 _- Diagrama de flujo del programa principal PREPAGO.PR0.

57

Cap. 5 Software.

I

Para que el módulo del programa principal Prepago.pro funcione con precisión, este debe componerse de seis módulos, los cuales son: INTEO.INC, INTE1 .INC, CONTO.INC, SERIE.INc, IGUAL.INC y LCD.INC. Los primeros cuatro módulos dependen directamente del programa principal, ylno pueden ejecutarse hasta que el sistema haya sido configurado primero. Los últimos dos módulos mencionados (Igual y LCDI, son llamados de cualquier parte del programa; en el primero se hacen las declaraciones de las variables y se asignan a una dirección de memoria interna del CPU o de la memoria RAM, mientras que en el segundo se encuentran todas las rutinas de configuración y presentación de mensajes del exhibidor. Todos los módulos son declarados y dados de alta al final del archivo principal Prepago.pro.

5.2.2 Igualdades ( IGUAL.INC 1

En este .módulo es donde se realizan las declaraciones de las igualdades o variables utilizadas para direccionar los datos en la memoria RAM interna y externa. Abajo se.muestra un ejemplo de como realizar una declaración de las variables: primero se declara el nombre de la variable " DlREC ", luego selrealiza la igualdad con el Mnemónico " EQU *', y finalmente se proporciona la dirección de memoria hexadecimal a la cual se le asigna la variable " DlREC ", el punto y coma indican que lo que sigue se trata de un comentario. La variable " DUP " es otro ejemplo.

1

DlREC EQU 2000H ;Dirección de almacenamiento de datos de tarjeta.

DUP EQU 2500H ;Dirección de duplicado de los datos de tarjeta

1

El resto de las variables se encuentran en el módulo Igual.inc ", y pueden consultarse en la tabla 5.3 para mayores detalles.

I

~

5.2.3 Comandos del exhibidor ( LCDJNC I

1 Este módulo se compone de varios programas de utilería que son' llamados de cualquier parte del programa principal, es aquí donde se encuentran las utilerías de conversión de BCD a Binario y viceversa, presentación de letreros, clave de acceso al sistema, rutinas de retardos, utilerías para el despliegue de la fecha y hora, para la configuración del exhibidor y del reloj de tiempo real; y las rutinas pala salvar y rescatar la dirección del DPTR, por ello no se describe ninguna rutina de las localizadas en'este módulo.

I 5.3 Capturar la Información de la TBM.

El CPU debe dejar cualquier actividad que esté efectuando al momento de presentarse la señal Card Present, para capturar la información en código de "Datos de Tageta"; esto involucra el uso de las interrupciones del CPU mencionadas en el apéndice C.

1

58

I .. -

. . Cap. 5 Software.

.~ I 1

AI momento de capturar los datos debe verificar que el caracter de inicio y la clave sean los correctos, si lo son, continua con la captura de información, verifica el LRC y luego lo borra; en caso que el caracter de inicio. la clave o el LRC no sean los correctos se deberá abortar la cantiira. l lna ,107

~ . - -. ~ ._ capturada la información en código de " Datos de Tageta ", esta debe ser convertida a código BCD para poder procesarla.

i Ya convertida la información. se verifica la fecha, se actualiza en la memoria la compra hecha y las nuevas tarifas, para finalmente regresar a la actividad que se interrumpió por atender la captura de información. Estas actividades son efectuadas por los programas: Inte0.inc y Proinfohc.

I 1 5.3.1 Interrupción Cero ( INTEO.INC )

De las cuatro interrupciones manejadas, esta es la de más alta prioridad; cuando esta interrupción se presenta, se le indica al CPU que una TBM ha sido insertada, y deberá suspender cu)alquier otra actividad para atender la captura y procesamiento de la información; una vez atendida eska interrupción, terminará la actividad que había suspendido.

En el diagrama de flujo de la fig. 5.3, se aprecia la función principal de la interrupción cero, en dolnde podemos apreciar primeramente que : el CPU inhabilita todas las interrupciones activadas, ya q i e esta es la de mayor prioridad; salva el banco de registros.con el que entra a esta interrupción; cambia al Banco de Registros Cero si se encontraba utilizando algún otro banco de registros; verifica que el valor que almacena la bandera "#Falla" sea AAH, si lo es, continua con el programa, sino el programa dará un salto hasta la etiqueta " Prodat ", el valor FFH de " #Falla ", indica que la información de la tarjeta ya fue capturadai pero debido a una falla de energía no se completó el procesamiento de la información, y por ello se continua con el mismo; después de verificar la bandera " #Falla ", se coloca en el registro uno ( R l ), el valor AAH para indicar que la recepción de datos transmitidos fue correcta.

i Limpia el Acumulador; inicia la captura de datos del lector; verifica que el dato capturado sea

el caracter de inicio, si no lo es regresa a " InteOO ", si lo es calcula en LRC del dato.

! Carga el contador con seis; coloca el apuntador de datos (DPTR) en la dirección apuntada por "#Clave"; limpia el acumulador; inicia la captura de datos de la clave; calcula el LRC; verifica si hubo ercor en la transmisión, si existe error el programa saltará a "Enddat" para presentar una pantalla de falla y salir del programa, sino, verifica que la clave sea la correcta, si no es la correcta también saltará a IEnddat"; si el contador R7 no es cero saltará a "InteOl" y capturará más datos de /a clave de acceso, si es cero el DPTR apuntará a " #Direc ", que es la dirección donde se copiarán los datos de información. ,

59

1 Cap. 5 Software.

I I I

I ceLaiL4am I

Fig. 5.3 _- Diagrama de flujo del programa INTEO.INC.

60

I Cap. 5 Software.

Se limpia nuevamente el acumulador; se inicia la captura de daros de información; se calcula el LRC; si falló la transmisión salta a "Enddat", sino guarda el dato capturado en la dirección que ap'unta el DPTR; incrementa el DPTR; si no es el caracter final, salta a " Inte02 ", si lo es limpia el acumulador; captura el LRC de la raGeia; si no es igual al LRC calculado salta a "Enddat", si lo es activa el proceso de borrado, para alterar los datos de la tarjeta.

1

I Duplica los datos de '' #Direc " en '* #Dup "; limpia el banco de registros; mueve el apuntador a la dirección " #Falla " y carga el valor FFH; se utilizan los datos duplicados para procesar la información con la instrucción CALL PROINFO; actualiza las banderas; presenta el nuevo crédito; salta a '* FiniO " ; limpia la memoria RAM interna del CPU; limpia el banco de registros; habilita todas las interrupciones que se emplean en el sistema; restaura el banco de registros en que se encontraba el sistema antes de ser atendida esta interrupción; limpia el acumulador y la dirección " #Apunta "; finkmente sale de la Interrupción Cero.

Cuando se realiza un salto hacia " Enddat ", es debido a una falla de lectura, por eso se debe mostrar un mensaje al cliente que le indique que existió un error al capturar la información de la tarjeta y que debe pasarla nuevamente. Este error puede originarse por dos razones, una es que al momento de deslizar la tarjeta por el lector de la misma, se realizan movimientos irregulares que generan disturbios en la información, y otra razón es que la tarjeta pudo haber sido leída y borrada anteriormente; para ambos casos se presenta la misma pantalla de error de lectura; por último, desde este módulo se llama a Proinfohc, con la instrucción CALL PROINFO.

í

i ! 5.3.2 Procesamiento de la Información ( PROINFOJNC I

Es aquí donde se procesa la información capturada por la parte principal de INTEO, en la fig. 5.4 se muestra el diagrama de flujo de Proinfohc, y el funcionamiento es como se describe a continuación.

AI entrar a este módulo mueve el DPTR hacia #DUP; carga al acumulador el dato que se encuentra almacenado en esa dirección; convierte el dato de código de tarjeta a código ASCII y lo sobrescribe en la misma dirección de memoria; lo copia a R7 para verificación posterior; incrementa el 1 DPTR; verifica si es el caracter final; actualiza la fecha de la Última captura; limpia el registro "Valor"; apunta a la dirección de datos de crédito; actualiza el crédito; carga el indicador de tarifas en espera; compara las fechas de la tarjeta y la del reloj; se verifica si son iguales, si no lo son salta a Front para no act,ualizar las tarifas; si b s o n carga la última dirección salvada del DPTR.

1 I

61

Cap. 5 Software.

Fig. 5.4 _- Diagrama de flujo del programa PROINFO.INC.

62

Cap. 5 Software.

Después se incrementa el DPTR; actualiza las tarifas; limpia desde #Direc y #Dup un total de 256 localidades; limpia los indicadores de año y mes nuevos; limpia los registros RO y R1; finalmente ,

limpia el acumulador, el indicador de acarreo, los registros R2, R3, R6 y R7; y sale del programa.

5.4 Sensar el Consumo de Energía.

AI igual que en la captura de información, el CPU debe suspender las actividades que esté realizando al momento de presentarse un pulso en la terminal REVOL, excepto al momento de estar capturando la información de la tarjeta ( por lo cual, es necesario el empleo de interrupciones con niveles de prioridad ).

1

Debe decrementar el crédito de acuerdo a la tarifa vigente, actualizar la información del consumo de energía, cambiar a una nueva tarifall01 si es el caso, esto es:

- Por cada uno de los primeros 25 KWh aplicar la Tarifa fa.

- Por cada uno de los siguientes 25 KWh aplicar la Tarifa lb.

- Par cada uno de los siguientes 25 KWh aplicar la Tarifa IC.

- Por cada uno de los siguientes 25 KWh aplicar la Tarifa Id .

- Por cada uno de los siguientes 100' KWh aplicar la Tarifa le.

- Por cada KWh adicional a los anteriores aplicar la Tarifa If.

I

~ 5.4.1 Contador Cero I CONTO.INC I i

Esta interrupción se presenta cada vez que el disco del watthorímetro completa una revolución; la finalidad es actualizar el crédito restante, el consumo de energía y verificar si existe el crédito necesario para cerrar o abrir el interruptor principal según sea el caso. El diagrama de flujo mostrado en,la fig. 5.5 da una idea de las funciones de este módulo.

I

! AI accesar este módulo, el CPU deja activada solo a INTEO, que es la interrupción de más, alta prioridad; limpia las banderas de acarreo y acarreo auxiliar; salva el banco de registros: selecciona el banco de registros uno para los cálculos; inicializa el banco de registros uno; calcula el costo por revolución del disco, este costo depende del factor de conversión y la tarifa vigente: actualiza el crédito restante y abre o cierra el interruptor principal; ,actualiza los datos de la potencia Consumida; verifica si hay energía para tres días; carga el contador cero; habilita todas las interrupciones; inicializa la memoria RAM interna; limpia los registros utilizados para los cálculos; restaura el banco de registros que fue salvado 'al principia y sale del programa.

6 3

Cap. 5 Software. -

Pr.-J CiR CARRY AUX

CAMBIA A BANCO DE REGISTROS 1

UMPlA REGISTROS

CALCULA COSTO I REV. ACTUALIZAR CREDIT0

ACTZA. DATOS DE CONSUMO

CAL(xIu\ SI LA ENERGIA DURA TRES DlAS

CARGA CONTü = FFFFH

ACT. TODAS LAS INTER.

CLR RAM INTERNA CLR REGISTROS

RESTAURA BANCO REGS.

Fig. 5.5 _- Diagrama de flujo del programa CONTO.INC

64

Cap. 5 Software.

5.5 Proporcionar la Información de Consumo al Cliente

AI momento, de presionar el botón localizado al frente de la caja de control, el CPU debe presentar la información del crédito y de los consumos de energía; esta debe ser la interrupción de más baja prioridad, esto es, no debe interrumpir ninguna tarea que esté desarrollando el CPU.

AI permutar el interruptor, debe verificar que se encuentre en la posición adecuada, de no ser así, debe presentar un anuncio que indique la falla.

A continuación, se analiza de una manera simple cada uno de los módulos en sus partes más importantes; para lo cual se hace una pequeña distinción entre direcciones de memoria y las etiquetas dentro del código. Para poder comprender el funcionamiento del programa se debe tomar en cuenta que una direccidn de memoria irá precedida del siguiente símbolo I' # ", esto es, #Direc se refiere a una dirección dentro de la memoria RAM, cuyo valor se definiría en el módulo lgual.inc, mientras que, Direc se refiere a una etiqueta localizada dentro del código.

5.5.1 Interrupción Uno ( INTEl .INC 1

Esta interrupción se presenta al ser presionado el botón del panel del exhibidor, y muestra las pantallas de información que se describieron en la sección 2.4.1 ~ El diagrama de la fig. 5.6, muestra las principales funciones realizadas por este módulo.

La primera acción tomada es la desactivación de las interrupciones SERIE y la misma INTEl, dejando activadas las interrupciones de más alta prioridad, que son INTEO y CONTO: salva el banco de registros: para los cálculos cambia al banco de registros dos: inicializa el banco de registros dos; verifica si la interrupción fue debida a la interrupción IRQ del reloj o por el botón; sino borra la bandera del registro C del reloj; limpia el acumulador; verifica si el interruptor principal se encuentra en buen estado, si no lo está presenta el letrero "Interruptor Dañado", y salta a "Finte2" para salir del programa, si lo está salta a "Dwnint" para verificar si el crédito es bajo, si no lo es salta a "Fintel", si lo es espera a que el botón se libere: hace parpadear el LED: y salta a "Fintel".

~

Si esta interrupción no fue causada por la interrupción IRQ del reloj, entonces lo fue por el bo'tón, por lo cual saltará hasta "Suelta"; el CPU esperará que el botón sea liberado; limpia la bandera '' AC " que indica colocar espacios en blanco en el exhibidor; presenta la pantalla en turno; carga el contador R 4 con tres; salva la dirección del DPTR; coloca el'cursor en la columna diez del renglón uno; rescata la dirección del DPTR; lee dos digitos BCD, los cambia a ASCII y los presenta en el exhibidor; decrementa el contador R4: si es la posición del punto decimal lo imprime, sino, salta a *' Brinco "; rescata la dirección del DPTR; incrementa el DPTR; salva la nueva dirección; si el contador no es cero saltará a " Retorna ", si lo es, carga a RO con FH y a R 1 y R7 con FFH: espera por 3.03 seg. a que el botón sea presionado nuevamente para saltar a "Suelta" y presentar otra pantalla. Si el botón no se

65

. .

Cap. 5 Software.

Fig. 5.6 .- Diagrama de flujo del programa 1NTEl.INC

66

Cap.5 Software.

presiona antes de este tiempo. todas las interrupciones son activadas de nuevo; limpia la memoria RAM interna y el banco de registros; restaura el banco de registros que fue salvado y sale del módulo.

5.6 Serie 1 SERIE.INC 1

1 Esta interrupción es atendida cuando cualquier tecla de la terminal de datos es presionada; se verifica la clave de acceso, si es la correcta, muestra la información contenida en la memoria del sistema y permite la alteración de los datos. El código contenido en este módulo es mostrado en el diagrama de la fig. 5.7.

AI entrar a este módulo se inhabilitan todas las interrupciones, a excepción del contador cero; salva el banco de registros con el que entró; selecciona el banco de registros tres; carga el contador R 7 con 6 para la clave; mueve el DPTR a la dirección de la clave; espera la llegada de un dato; salva el dato que llegó; presenta un asterisco ( I en la pantalla de la terminal; limpia el acumulador: carga !a secuencia de la clave; compara el caracter recibido con la clave almacenada, si son iguales continua, sino salta a " Salte ", para abandonar el programa; al continuar incrementa el DPTR; decrementa el contador, si no es cero regresa a '' Ciclo1 " para capturar otro dato de la chive de acceso, si es cero continuará con el programa.

: Una vez capturados y verificados los datos de la clave, se mandan los comandos de retorno de carro y alimentación de línea para colocar al cursor en su nueva posición; se presenta toda la información contenida en la memoria del sistema 1 crédito existente, consumo de energía de ayer, de hoy y del mes actual y anterior, cada una de las tarifas.contenidas, la fecha de la última tarjeta capturada, etc. I ; espera a que una tecla sea presionada y salva el dato en "DatoO"; rescata el caracter en " DatoO "; si no es la letra " C " mayúscula saltará a " Jpdown ", si lo es, permite la alteración de los datos; si hubo un salto a '' Jpdown '' o termino la rutina de alteración de datos, se verifica si el dato en el acumulador es la letra " S " mayúscula, si no lo es, salta a " Ciclo2 ", para repetir el procedimiento desde ahí, pero si lo es, indica.que es el fin de la transmisión y entonces continua con el programa.

También se hace sonar el timbre de la terminal para avisar de la salida del programa; se habilitan todas las interrupciones; se limpian todos los registros y registros auxiliares; se restaura el banco de registros con el cual se entró a este módulo.

67

Cap.5 Software.

(SEAIE)

Fig. 5.7 .- Diagrama de flujo del programa SERIE.INC

68

. . Cap.5 Software.

5.7 Tarifas I TARIFAS.INC 1

En este módulo se encuentran almacenadas las rutinas de actuallzación de tarifas, actualización de fechas y rutinas para asignar valores a cada una de las variables declaradas.

En la actualización de tarifas se verifica el consumo de energía, y en base a ese consumo es la tarifa seleccionada; mientras que, en la actualización de las fechas, se verifica primero si la fecha de la tarjeta es válida, si lo es , se autoriza la actualización del crédito y las tarifas, mientras que si no lo son, solo se autoriza el crédito y las tarifas utilizadas son las remanentes en la memoria del sistema.

Las rutinas para asignar valores a las variables se emplean para actualizar la información de las tarifas, crédito restante, los consumos de energía, etc. Debido a que estos son varios programas cortos y dependen del valor de entrada de los módulos superiores, sus diagramas de flujo no son presentados.

5.8 Rutinas de Conversión y Multiplicación

Se componen de dos rutinas de conversión y una de multiplicación, estas son: rutina de conversión de código BCD a binario I BCDBIN.INC 1, rutina de conversión de binario a BCD I BINBCD.INC 1 y la rutina de multiplicación de datos binarios ( MULTI.INC 1. Los tres módulos mencionados están diseñados para conversión y multiplicación de datos de tres bytes.

5.9 Antes de Grabar la Memoria ROM

Para realizar la grabación definitiva en la memoria ROM, se deben considerar ciertas características del sistema para obtener óptimos resultados. La siguiente información deberá ser grabada en el archivo correspondiente y en el formato descrito.

1" - El valor del Factor de Conversión (Khl empleado para realizar los ejemplos de cálculos fue Kh = 7.2 Wh, y al ser grabado en memoria debe hacerse con el valor 3 'I,, Wh y en el formato de Kilowatts/Hora ( 0.0030 KWh ).

Para el caso en que Kh sea diferente al valor antes mencionado, ese valor deberá ser grabado en la memoria siguiendo el mismo formato de KWh. Con base en lo descrito anteriormente, el archivo PREPAY.PR0 debe ser accesado con cualquier editor de texto que no introduzca comandos extraños (se puede utilizar el editor del sistema operativo "EDIT"), después se deberá buscar la dirección del subprograma "Factor" e introducir el valor del K h en Código Hexadecimal como a continuación se muestra:

0.0030 = O0 O0 1 E H.

En este subprograma se aprecian tres apuntadores de dirección de memoria, donde FACTORh representa el byte alto, FACTORm representa al byte medio y FACTORb al byte bajo, y es en este último donde se almacena 1 E H, que equivale a 30 Decimal In0 se toma en cuenta el punto decimal).

69

Cap.5 Software.

2" - El segundo punto importante es que,.para fines de ensayo la clave de acceso del sistema es "PRUEBA"; la cual deberá ser cambiada por el programador al momento de instalar el equipo de prepago, en base a los caracteres presentados en la tabla 3.1.

Para cambiar la clave de acceso al sistema, primero se debe ingresar al programa LCD.INC, considerar las mismas restricciones para el procesador de texto mencionado en la primera parte y, buscar la etiqueta "CLAVE", que es la dirección donde se encuentra almacenada la clave; después de esto, se debe introducir la nueva clave, pero en código Hexadecimal, e,g,: como se mencionó antes, la clave de acceso al sistema es PRUEBA, esta se grabó en su equivalencia hexadecimal de la siguiente manera: P = 70, R = 32, U = 75, E = 25, B = 62, A = 61; donde 'P' es el primer caracter y 'A ' es el último caracter de la clave.

Un punto muy importante es, cuando se introduzca una nueva clave, esta deberá ser exactamente de seis caracteres de longitud.

70

6 Pruebas Al Equipo y Reshados I

En este capítulo se describirán las pruebas más importantes realizadas al Equipo de Prepago de Energía Eléctrica. Estas pruebas consisten en verificar la captura de la información, el procesamiento de la misma, autorización de las tarifas de acuerdo a la fecha de la tarjeta, etc.

6.1 Operación del Lector

A diferencia de los analizadores de caracteres ópticos y otros dispositivos de r!xonocimiento de caracteres, los lectores de bandas magnéticas no requieren explorar o convertir de forma legible para humano a lenguaje máquina. Así, la lectura magnética simple es adecuada para preparar la información de entrada directa al sistema de prepago.

I

La ventaja principal es que la banda magnética no necesita ser leida a una velocidad constante. Consecuentemente, el empleo de las TBM con la mano pueden ser toleradas. El lector Fe TBM puede realizar la extracción de datos a pesar de las variaciones de velocidad y aceleración que la mano humana produce. De esta manera, la información en la tarjeta es leída y decodificada por; el lector, para ser enviada posteriormente en código de tarjeta al CPU, y que este procese la información.

I . .

I El equipo codificador de TBM y la unidad lectora de las mismas no pudieron ser adquiridos para

realizar la prueba de lectura de TBM, por esta razón, hubo la necesidad de realizar la simulación de las señales de la unidad lectora de tarjetas, hacia la tarjeta de control.

71 !

I Cap.6 Pruebas Realizadas. I I I 6.2 Simulación de Datos de Tarjeta

equipo para una situación real, al momento de recibirlos.

Estos datos pueden ser enviados de tarjetas de diferentes créditos, 10, 20, 50, 100, etc. y la

El diagrama de la fig. 6.1 muestra la forma empleada para realizar las pruebas ;de simulación de transmisión de datos. En esta figura se aprecia la tarjeta de control, el generador digital y un interruptor accionado manualmente

I Canal 1 Generador Digital

de Señales Tarieta de

Cóntroi 1

Fig. 6.1 .- Uso del Generador Digital de Señales para la simulación del Lector de TBM.

72

Cap.6 Pruebas I Realizadas. I I

cuenta con dos canales serie.

El canal serie 1, será el encargado de simular las señales de "DATOS", por lo conectado al puerto P 1 . l del CPU, que es la terminal que va a capturarlos.

b

Para realizar la simulación de los datos, se deberán realizar las conexiones que a continuación se describen.

que debe ser

6.2.1 Simulación por Hardware

Esta simulación debe realizarse de acuerdo al siguiente criterio. I

6.2.2 Simulación por Software

Para describir esta etapa, tomaremos como ejemplo una tarjeta de NC iOO.w! de acuerdo al

73

I Cap.6 Pruebas Realizadas.

I

CI

formato de datos que se muestra abajo, y el cual fue descrito en la sección 3.4. I FECHA TARla - l f CF LRC

A COSTO A CLAVE

donde:

CI

Clave

Fecha

costo

Tar la

Ta r lb

CF

LRC

= %

= PRUEBA

= 9307

= 100

= 40.57

= 57.88

= )

= -

En base a los datos anteriores, podemos obtener la cadena de datos que deberá ! ?r transmitida por el generador digital. Para hacer esta simulación lo más real posible, se añade una pequeña cadena de ceros al principio y al final de los datos a transmitir; en base a lo anterior, obtenemos lo siguiente:

I O O O O % P.R U E B A 9 3 O 7 A 1 O O * 4 O . 5-7 ,. 5 7 . 8 8 ? - O O O O

Pero, estos datos son mostrados en Código ASCII, y la información que debe ser enviada por el generador, debe ser en Código de Tarjeta, por lo cual, se recurre a la tabla 3.1 para inkroducir estos datos en el código correcto, bajo la siguiente condición: tomando en cuenta que las señales reales que serán recibidas del lector de tarjetas son de lógica invertida, los datos que envíe el generador también deberán serlo, de la misma manera, los datos grabados en el generador deben ser inverfidos también, y no solo esto, el bit menos significativo de cada dato, debe ser transmitido prirnkro, y el más significativo al final.

I I

Como ejemplo, para introducir la letra "P" al generador, primero se verifica su valor en código de tarjeta, el cual es 70 H (hay que recordar que sólo se deben introducir siete bits 7 0 H = 11 1 O000 B), una vez que se conoce el valor en código de tarjeta, este debe ser invertido a OF H (o sea O00

. . Cap.6 Pruebas Realizadas.

11 11 6). finalmente se invierte la secuencia de bits, v e l valor a introducir al generador, .será 78 H (1 11 1 O00 en valor binario) y este procedimiento se repetirá para cada uno de los caracteres

I I

éste se le sumará el nuevo crédito, y el exhibidor mostrará el resultado de la suma.

Este tipo, de simulación permitió conocer el comportamiento del código memoria de la tarjeta de control) con respecto a los módulos de captura, verificación y de los datos.

1 .- Dato a introducir : P

2 .- Valor en código de tarjeta : 70 H = 11 1 O000 8

3 .- Valor en lógica negada : O F H =O001111 B

4 .- Secuencia de bits invertida : 78 H = 111 1000 B

(almacenado en la drocesamiento

El dibujar la secuencia completa de la cadena de datos que se ocupó para la prueba, resulta no menos que tediosa y complicada para el análisis, en cambio, en la fig. 6.3 se aprecia como sería transmitida la secuencia de bits del aenerador diaital hacia la tarjeta de control, para el re,conocimiento i - - de la letra P 'I del ejemplo de anterior.

1 1 1 1 I , I I

I I I I I I I I

1 I

75

6.3 Verificación del Procesamiento de la Información

Micro

Serie

Tarjeta de Control

Fig. 6.4 .- Diagrama a bloques de l a conexión de l a terminal y la Tarjeta de cont

La prueba se realiza de la siguiente manera: cada caracter oprimido en el teclad es enviado al CPU y este manda un eco del caracter para ser presentado en la pantall; para poder accesar al sistema se incluye también una clave de acceso la cual es la pal (deben ser letras mayúsculas para este caso), si la clave es la correcta se presentará muestra la información contenida en la memoria RAM, en la parte inferior de la pani mensaje que nos da a escoger " C " o 'I S ", donde *' C *' Cambia la información y cc la interrupción. .

I.

de la terminal i e la terminal, ira "PRUEBA" 3 pantalla que la aparece un " S Sale de

76

. ¡ - -

Una vez entregado el dato, la pantalla de información vuelve a ser presentada, mostrando el valor del dato alterado, si el dato que se alteró es el correcto se procede letra " S " para salir del programa y poder realizar la prueba.

Cap.6 Pruebas Realizadas. i

Veamos un ejemplo más claro: se desea verificar que el decremento de y que al llegar a cero el interruptor principal se abra para desconectar el

se le indica al programa que se desea alterar los datos del crédito de energía; estos datos i

.realizar esta prueba se selecciona " C ", aparecerá otro mensaje pidiendo que se elija el h m e r o o letra que precede al dato que se desea alterar, si el número '1 ' es seleccionado de las opcionks mostradas,

pueden ser incrementados o decrementados. I

I

pero esta vez a presionar la

AI entregar los datos se debe tomar en cuenta que cada variable puede almacenar un total de seis dígitos, de los cuales cuatro son para los enteros y dos para las fracciones; para diferenciar los enteros de las fracciones se debe emplear el punto decimal; si el valor a entregar no tiene enteros basta que el dato sea entregado en cualquiera de las formas siguientes:

0.40 .40 .4 1 el programa toma cualquiera de las formas anteriores como el mismo valor, y si nb cuenta con fracciones, solo basta entregar los enteros y presionar Enter.

I . . Suponiendo que el dato introducido como crédito restante fue de NC 2.00, y una tarifa vigente

de NC 40.57 por KWH y un factor de conversión de 0.0072 KWH por revolución del didco, podremos determinar en que momento se debe suspender el suministro de energía eléctrica. I

Primero que nada, se multiplica la tarifa por el factor de conversión, lo cual nos da el costo por revolución del disco, el resultado es 29 Q por revolución; mientras la tarifa vigente se dantenga igual se decrementarán 29 CZ al crédito por. cada revolución del disco, y 'con siete revoluciones más del disco, el consumo excederá al crédito y'es entonces cuando se debe de abrir el interruptbr de potencia para desconectar el suministro de energía. En resumen, con un crédito de NC 2.00 y unla tarifa de NC 40.57 por KWH, en un total de siete revoluciones se deberá abrir el interruptor de potdncia.

Una vez alterado el dato del crédito y fuera de la interrupción SERIE, se procedk a simular las revoluciones del disco, enviando pulsos manualmente hacia el puerto de la interrupción CONTO del CPU, como.se muestra en el diagrama a bloques de la fig. 6.5, y al'séptimo pulso el interruptor deberá conmutar a la posición de abierto. Con lo cual el equipo de prepago desconectará el 'suministro de energía a la carga, borrará el crédito del banco de memoria y mandará un mensaje al cliente indicándole que el crédito se,venció. -

77

I Cap.6 Pruebas Realizadas.

Coni0 Revol

'U,, Control - - o

Fig. 6.5 .- El diagrama a bloques muestra la forma como se generan las revoluciones del disco.

La fig. 6.5. muestra la conexión realizada en la prueba del interruptor de potenc/a ASCO 913, el cual, al igual que el lector de TBM no fue posible adquirir, pero si se utilizó el relevahor JAlc-TM- DC6V para simular la desconexión de energía a la carga.

IMPORTANTE: No hay que olvidar que en la simulación, e l relevador se mantiene energizado desconexión de la energia a la carga; pero, cuando el interruptor principal sea se deberá mandar un pulso a l relevador para que este a su vez envíe un a l interruptor de potencia /ver sección 4.2 y fig. 4.10 para mayores detalles). I

Para el ejemplo anterior solo se emplearon dos dígitos para los centavos, pero cuando el crédito restante es mucho mayor, el no considerar mas dígitos puede provocar una pérdida importante, si se toma en cuenta que el sistema será utilizado por un vasto número de clientes.

Para reducir de una manera importante este error, hay que considerar que el # la multiplicación de la tarifa vigente con el factor de conversión es 0.292104 NSlrev,.; en lugar de

29 Q , el CPU en realidad emplea cuatro dígitos en el cálculo, esto es, 29.21 Q , y al momento de realizar la resta al crédito restante se considerarán los cuatro dígitos para los centavos!

Esto no se puede apreciar para el ejemplo anterior con un crédito tan bajo, un crédito restante de N$ 100.". con la misma tarifa y factor de conversión, se puede apreciar la diferencia en el número de vueltas. Para cuando el Costo por revolución es 29 Q . I

78

Cap.6 Pruel

Crédito CostoporRev.

No. de Vueltas =

1 O0 - = 344.8275 = 345 0.29

- -

mientras que considerando cuatro dígitos para los centavos tenemos:

Crédito Costo por Rev.

1 O 0 - = 342.3485 = 343 0.2921

No. de Vueltas =

- -

3s Realizadas.

i Como se puede apreciar, el considerar cuatro digitos para el segundo caso genera una diferencia de dos revoluciones.

Tomando en cuenta que cada revolución tienen un costo de 29.21 a , se obtiene 58.42 por las dos vueltas de diferencia; como ejemplo, si este valor se multiplica solo por lOl000 clientes, representará una’pérdida para la compañía de NC 5,842.” y, mientras más clientes hay;, mayor seria la pérdida al no considerar los cuatro digitos de los centavos. !

El uso de sólo dos dígitos de fracción provoca una desviación del 0.72 %, mientras que con el empleo de cuatro dígitos de fracción esta desviación se reduce a 1.369 x lo”%. Gracias a lo anterior se demuestra el buen funcionamiento del código en el desempeho de sus cálculos.

Finalmente, a manera de comprobación, se muestra un cálculo que microcontrolador cuenta con el tiempo suficiente para ejecutar sus instrucciones entre del disco, en caso que al watthorímetro (o medidor) le sea exigido el máximo de

Suponiendo que la corriente que pasa por el medidor es de 30 A, se puede

..

! P = Vxl = 120x30 = 3600 W

Ahora, para obtener las revoluciones del disco en una hora, solamente se divide la potencia entre el factor de conversión: 1

3600 = 500 reVH P K,, 7.2 WHlrev revolucíones = - =

Una vez que se conoce el total de revoluciones por hora, se convierten a reJolucioneS por segundo, obteniendo así:

I

500 revlh = 0.13888 revlseg 3600 seglh

Finalmente, para conocer el tiempo de cada revolución:

79

Cap.6 Pruedas Realizadas. I I

ningún problema cada vez que se presente una revolución del disco.

80

7 Conclusiones

el objetivo básico se cumplió adecuadamente ya que:

- Se diseñó completamente un prototipo de equipo de prepago da energía.

El objetivo básico del trabajo fue el desarrollo de un prototipo de equipo implantación de manera eficiente del principio del prepago e i i una compañía surtidora

I

v.g.: el interruptor de desconexión del usuario.

- En el analisis del sistema de grabación se sientan las bases para la modificación lector, de manera que se pueda borrar el boleto. Esto simplifica el proceso de de boletos de energía con respecto a los sistemas similares existentes.

del emisión

81

i

Pnclusiones.

estrategias para el ahorro de energía.

- Las pruebas realizadas dieron resultados satisfactorios en todas sus simulación, como fueron: simulaciones de las seiales y del funcionamiento del

Las pruebas y simulaciones realizadas al prototipo del equipo de prepago de

~ ' l I

demuestran que este funciona adecuadamente en sus etapas:

- Captura de información y procesamiento de la misma.

- Cálculo del decremento del crédito.

- Desconexión y reconexión del interruptor principal.

- Presentación de la información solicitada por el cliente.

.Aviso oportuno al cliente de la terminación del crédito. I 7.2 Trabajo Futuro

Aun queda trabajo por hacer, como realizar las pruebas de campo Prepago; esto es, el t!quipo debe ser probado al 100 % de sus empleando el Watthorímetro, el lector de TBM y el interruptor principal).

adquisición del interruptor principal, el lector de TEM y la falta de tiempo disponible p4ra realizarlas. Las razones por las cuales no se realizaron las pruebas de campo fueron: por la falta de

Además, hay aspectos de ingeniería de producto en los que es necesario trabaja( más, a fin de obtener un aparato de bajo costo, tanto en el costo de las partes como en el ensamble y las pruebas; por ejemplo: el uso de circuitos integrados de propósito específico (ASIC) donde así se justifique; el empleo de microcontroladores con el programa grabado en ROM desde fábrica; el de'sarrollo de un

I gabinete, tal vez de plástico inyectado en un molde; etc. Estos aspectos quedaron fue;a del alcance de esta tesis: sin embargo, son necesarios para la obtención de un buen producto final.

7.3 Costo del Equipo de Prepago

Varias compaiías fueron contactadas para conocer las características y pyecios de sus lectoreslcodificadores; después de comparar la información, se encontró que el Sistema de Codificación de Tarjeta de Banda Magnética MT-80, mostrado en la fig. 7.1, fabricado por Mag-Tek. l,nc. of Carson, California, era la mejor opción; ya que ofrece un precio de C 2,450.00 USD para el codificador de pista sencilla y de C 3,'500.00 USD para el de triple pista. Esta misma compañía suministra /os lectores de tarjetas I fig. 7.2 1 utilizados en la Caja de Control del Equipo de Prepago de Energía, a un costo de 5 30 USD cada unidad, mientras que en pedidos de 10,000 unidades lectoras el precio se reduce a C 18

I

USD por unidad. I

Conclusiones.

Fig. 7.1 .- LectodCodiiicador MT-80 I

Fig. 7.2 .-Lector de Tarjetas de Bdnda Magnética.

Como es lógico esperar, la implementación del prototipo del equipo resulta 1 con un costo elevado i aproximadamente C 300 USD mas que el sistema actual 1, pero el uso de estd equipo en un amplio sistema, permitiría una reducción considerable en el costo del mismo. j

I 7.4 Comentarios Finales

Con este equipo, un número tradicional de interacciones entre la compañía de servicio y el cliente se eliminan, quedando por resolver la manera en que el cliente pueda conseguir 104 boletos: para esto, la distribución de los mismos al cliente del servicio eléctrico, puede ser realizada en las mismas instalaciones de la compañía de servicio y para agilizar la distribución de los boletos en, comunidades muy pobladas, se pueden distribuir en tiendas autorizadas por la misma compañía.

Tan pronto como la programación mejore y las cantidades lo justifiquen, se usarán microprocesadores con programas grabados en fabrica en lugar de EPROMS. Planes pos'teriores llevan a un Circuito Integrado de Aplicaciones Especiales (ASIC en sus siglas en lnglésl para ser usado cuando las cantidades de producción lo justifiquen. El ASIC tendría implementado en un solo integrado un reloj con calendario, memoria no volátil y otras funciones las cuales son ahora ejecutadas por componentes separados. *

I

1

i AI final, la decisión de utilizar un sistema de este tipo deberá tomarla la compaijía proveedora

de electricidad, de acuerdo a sus políticas de reducción de costos de operación y a la aceptación del aparato por parte del usuario. Sin embargo, las bondades del principio de prepago lo ponen como una de las mejores opciones para la reducción de costos de operación y la implantación de estrategias de ahorro de energia para los usuarios a nivel residencial.

I I

83

i

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 2 1 1

! 1 2

4

1 Apéndices.

4.7 K Q 190 n 7.6 K Q 470 Cl 1 K Q

8.2 KO 10 K Q

1 K Potenciómetro ...-- Cristal a 6 MHz _ _ _ _ _ LED _____ 8otones tipo push-bottom -.... Watthorimetro

4.7 pF Capacitores

10 pF 39 nF

1 P F

Apéndice A I Diagramas y Lista de Dispositivos !

I

I A continuación se muestra la lista del material empleado para la implementación del Equipo de Prepago, y también se presentan los diagramas electrónicos que lo componen. 1

Cant.

8 4

Apéndices,

Apéndice B Definición de Términos

Campo de Referencia : Es el campo mínimo aplicado a una Tarjeta de Referencia Magnética, la cual provoca un voltaje de señal de salida igual a l 80 % de la Seña/ de Voltaje de Referencia de lectura Pico.[ l l

Centinela de inicio : Un caracter codificado establecido para detectar inequívocamente el inicio de datos.[21

Centinela de fin : También es un caracter codificado para detectar inequívocamente el fin de datos.[21

Fuerza Coercitiva : Es el campo magnético requerido para escribir o cambiar el patrón de magnetización en el medio de grabación ( o dominar su alineamiento magnético actual ).[61

Pista : Área longitudinal sobre la Banda Magnética a lo largo de la cual una serie de seriales magnéticas pueden ser grabadacP1.

Pistas de múltiples datos : Dos o más pistas de datos las cuales son provistas en las tarjetas magnéticas.[21

Señal de Voltaje de Referencia de lectura Pico : La máxima señal de voltaje de lectura pico obtenida de una Tarjeta de .Referencia Magnética, escrita bajo la densidad de empaquetamiento especificado con una seiial de onda rectangular para su banda magnética.ll1

Tarjeta de Referencia Magnética : Es una tarjeta la cual Sirve como un modelo característico de conversión electromagnética de la banda magnética.íl1

87

Apéndices.

Apéndice C

Microcontrolador 80C3 1 B

Después de un RESET, el CPU inicia la ejecución de instrucciones desde la localidad OH de la memoria ROM. En esta dirección de servicio se debe encontrar la primera instrucción del programa de propósito general, que será ejecutado por el CPU, pero, en caso de emplear interrupciones, cada interrupción es asignada a una dirección fija en la memoria del programa. Una interrupción causa que el CPU salte a una localidad determinada, donde este comienza la ejecución de la rutina de servicio. La Interrupción O, por ejemplo, si es usada, su rutina de servicio deberá iniciar en la dirección 3H.

Las direcciones de servicio de interrupciones son espaciados en intervalos de 8 bytes:

- Interrupción Externa O : 03H

- Timer O : OBH

- Interrupción Externa 1 : 13H

- Timer 1 : 1BH

Si una rutina de servicio de interrupción es lo bastante corta, esta puede residir completamente dentro del intervalo de 8 bytes; sin embargo, las rutinas ce servicio más grandes pueden utilizar instrucciones de salto para brincar a otras localidades de servicio.

Todos los dispositivos de la familia 8031 tienen espacios de direcciones separadas para memoria de programa y datos, corno se muestra en la fig. C. 1, la separación lógica de la memoria de datos y de programa permite que la primera sea accesada por el bus de direcciones de 8 bits, los cuales pueden ser almacenados y manipulados más rápidamente por un CPU de 8 bits. Sin embargo, las direcciones de memoria de datos de 16 bits también pueden ser generadas por el registro apuntador de datos (DPTR: Data Pointer).

La memoria de programa también puede ser leida, pero no escrita. En la versión 8031 toda la memoria de programa es externa. La serial que habilita la lectura para la memoria de programa externa es PSEN (Program Store Enable).

Como se puede apreciar, la memoria de datos ocupa un espacio de dirección separada de la memoria de programa. Más de 64K bytes de RAM externa pueden ser direccionados en el espacio de memoria de datos externa.

Ciclos Máquina

Un ciclo máquina consiste de una secuencia de seis estados, numerados de S1 a S6. Cada período de estado dura dos períodos del oscilador. Así un ciclo máquina toma 12 períodos de oscilación o 2 ,us si la frecuencia de oscilación es de 6 MHz.

88

Apéndices.

Memoria de Programa í Solo Lectura 1

, _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ ' FFFFH I

xtern

EA = 1 Interna

I

I

- _ _ PSEN RD WR

Fig. C.1 .- Estructura de memoria

Cada estado está dividido en dos fases (P1 y P2). La fig. C.2 muestra esas secuencias de búsqueda y ejecución en estados y fases para varios tipos de instrucciones. Generalmente dos programas de búsqueda son generados durante cada ciclo máquina, aún si la instrucción que es ejecutada no la requiere. Si la instrucción a ser ejecutada no necesita más bytes de código, el CPU simplemente ignora la búsqueda extra, y el Contador de Programa no es incrementado.

La ejecución de una instrucción de un ciclo (fig. C.2a y C.2b) empieza durante el estado 1 del ciclo máquina, cuando el código de operación (C.O.) es atrapado dentro del Registro de Instrucciones. Una segunda búsqueda ocurre durante 54 del mismo ciclo máquina. La ejecución es completada al final de S6 de este ciclo máquina.

Las instrycciones MOVX toman dos ciclos máquina para ejecutarse. Ningún programa de búsqueda es generado durante el segundo ciclo de este tipo de instrucciones. Esta es la única ocasión que los programas de búsqueda son saltados. La secuencia de búsqueda y ejecución para las instrucciones MOVX es presentada en la fig. C.2.d. Las secuencias de búsqueda y ejecución son las mismas si la memoria de programa es interna o externa al CPU. Los tiempos de ejecución no dependen

89 ,I

I

DtRECC.1 DATOS I

. - . .

I

I

Apéndices.

si la memoria del programa es interna o externa.

1 5 1 I Y I S ? 1 5 4 1 5 s I S6 1 5 1 1 s 2 I 53 1 5 4 1 5 5 I S 6 1 S i I PI P2 PI P2 PI P i PI P2 PI P2 PI P i PI P2 PI P2 PI P2 PI Fe PI P2 PI P2 PI P2 OSC

(X I~LZ I

I OLE I I

I I

I

I I I

I (A) 1 BYTE. INSTRUCCIOPI DE 1 CICLO. E.G. INC A

I

____ - - _ _ _ - _ 51 52 53 54 SL 56 _ _ _ _ _ _

I

I I

1 I

(6) 2 BYiE. INSTRUCCION DE 1 CICLO E.G. AüB A, #DATA

I n I (DESCARTAR) I

OTRA VEZ LEE EL SIGUIENTE C.O. LEE c,o, LEE SICVIEME

C.O.

I (C) 1 BYTE. INSTRUCCION D E 2 CICLOS. E.G. !NC DPTR

I I I

, Fig. C.2 ,- Secuencia de estados en los dispositivos de la familia 8051

La fig. C.3 muestra las señales y tiempos involucrados en el programa de búsqueda cuando la memoria de programa es externa. Si la memoria de programa es externa, entonces la señal de lectura

90

muestra en la fig. C.3a.

I I I ; I MOW pz PCH x I PCH DPH o P2 1 x : PCH X PCH/

Fig. C.3 .- Señales y tiempos de acceso a memoria.

Si un acceso a Memoria de Datos Externa ocurre, com / se muestra en la fig. C.3b, son saltados, por que el bus de dirección y datos están siendo usados para el acceso I

SCILIDA DE SkLlD4 DlRECClOIl

VhLIDh YhLIDh PCL

dos IPSENs a Memoria de

! $ SALIQ4 VALIDA PCL !

I 91

Datos. Nótese que un ciclo del bus de Memoria de Datos toma el doble de tiempo q' de Memoria de Programa. La fig. C.3 presenta el tiempo relativo de la direcciones a Puertos O y 2, y de ALE y IPSEN. ALE es usada para sostener el byte de direcciói dirección.

Cuando el CPU está ejecutando instrucciones de la memoria de programa in1 activada, y la dirección de programa no es emitida. Sin embargo, ALE continua si, veces por ciclo máquina, y así, está disponible como una señal de salida de reloj. F que una ALE es saltada durante la ejecución de la instrucción MOVX.

Banco 3

Banco 2 4 Bancos de 10H

RAM interna de 128 Bytes

Es en este banco de memoria donde se encuentran: los cuatro bancos variables temporales empleadas por el CPU para realizar'los cálculos; esto puede al C.4.. donde un banco de registros (4 en total) se compone de ocho registros (RO a ocupa 1 Byte, e inician de la dirección OH hasta la dirección 1FH (32 bytes en tot< 20H hasta la 2FH son bytes que se pueden manejar por dirección de bit; y de la di la 7FH son Registros de memoria comunes.

8 Registros RO - R7

del Banco de Regs.

7 l1 I io i O1 I oo

Espacio Direcc por bit i --,

I

Fig. C.4 .- Mapa de la Memoria RAM Interna,

Apéndices.

n ciclo del bus mitidas en los ¡a de PO en la

I, IPSEN no es I activada dos sin embargo,

egistros y las iarse en la fig. cada registro

le la dirección lón 30H hasta

ble

I 92

Apéndice D

de caja moldeada aprobados por UL.

Rigidez dieléctrica: 1500 V eficaces después de las pruebas de tolerancia, sobrecarga soporte, de acuerdo a las normas NEMA.

Espaciamientos: Los espaciamientos eléctricos satisfacen las normas ANSVNEMA.

Datos Técnicos del Interruptor de Potencia

y capacidad de

Voltaje: 240 V f 15%, 60 Hz, una fase, tres hilos.

Rangos: Dos polos, un tiro, 120/240 V, 60 Hz, una fase, tres hilos.

Contactos: Dos polos, un tiro, doble interrupción, completamente encerrados (

formación de arco para cada polo.

Tolerancia: Tolerancia mecánica de 30,000 ciclos de operación y tolerancia eléctrica operando con una corriente ininterrumpida de 240 V, 60 Hz y un factor de potenci

Sobrecarga: 1. Los interruptores de control remoto ASCO 91 3 para 30 Amps. tien de interrupción de 150 % de la corriente nominal ininterrumpida, con un factor de 0.8 a 240 V y 60 Hz.

Apéndices.

n Contactos de

le 15,000 ciclos de 0.7 a 0.8.

$ una capacidad hencia de 0.7 a

I 93

Apéndices-.

Rangos de amperaje del

interruptor (Amps). 30 1 O0 200

Calibres AWG-MCM de Cables para Zapatas de aluminio o cobre'

No 14 - 110 No 14 - 1/0 No 6 - 250

94

Apéndices.

Apéndice E

ii

Programa en Código Ensamblador

Como ya se mencionó en el capítulo 5, el programa se desarrollo en Código Ensamblador, éste puede ser editado en cualquier editor de texto que no infiltre códigos o comandos ocditos.

También se empleó un simulador del microcontrolador de la familia 51, con la finalidad de conocer el comportamiento del código, esto fue para evitar grabaciones innecesarias en la memoria. Una vez editado el código, éste debe pasar por tres etapas diferentes, antes de ser almacenado en su lugar definitivo, la memoria EPROM. Esto se logra utilizando los programas de AVOCET versión 1.12:

AVMAC51 .EXE : Programa depurador del código.

AVLINK.EXE : Una vez depurado el código, este programa se encarga de vinc6Iar a todos los módulos en uno solo (archivo hexadecimal), y es este archivo el que será almacenado en la memoria ROM.

AVSIM51.EXE : Este programa es el encargado de simular al microcontrolador 80C31, y emplea el archivo hexadecimal recién generado, una vez conocido el comportamiento del código en la simulación y si éste satisface las necesidades del programador se pcocede a grabar el archivo hexadecimal en la memoria ROM.

Los pasos son los siguientes: Primero se debe utilizar el programa AVMAC51 .EXE para depurar el código del programa del módulo PREPAYANC. Para ejecutarlo, se debe realizar esto desde el sistema operativo DOS, mediante la siguiente instrucción (tanto el programa como el módulo principal se deben encontrar en el mismo directorio del disco duro): II

C:\PREPAGO >avmac51 prepay.inc

este programa también puede correr desde un disco flexible, pero se recomienda que se realice desde el disco duro para obtener un tiempo de procesamiento mas corto y no tener problemasde espacio de memoria.

Si no se presentaron problemas en la depuración del código, el segundo paso, es ejecutar el programa generador del código hexadecimal, el cual será grabado en la memoria EPROM de la tarjeta de control, para generarlo se debe ejecutar la siguiente instrucción:

C:\PREPAGO > avlink prepay.inc

Finalmente se procede a la simulación del código hexadecimal, por medio del cual se puede verificar el buen funcionamiento del mismo, esto se realiza ejecutando la siguiente instrucción:

C:\PREPAGO>avsim51

95

.

Apéndices.

A continuación se presenta el código en ensamblador del módulo principal del programa de prepago PREPAYJNC; este es el módulo que enlaza a todos los restantes que se pueden observar al final del mismo listado; claro esta, que para que no sea generado ningún error en la ,depuración del programa, el resto de los módulos deben encontrarse en el mismo subdirectorio.

En este apéndice, solo es mostrado el listado completo del módulo principal, para poder conocer el resto de los listados se debe consultar el trabajo complementario de esta tesis.[23]1

$PAGINATE CSHOWINCS $TITLE "PROGRAMA PARA PREPAGO DE ENERGIA"

DEFSEG CODIGO,CLASS=CODE,START=OH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ; PROGRAMA PARA EL CONTROL DEL EQUIPO DE ; PREPAGO DE ENERGIA ELECTRICA i * * ~ * * ~ * t t * . * * * * * t l * * * * * * * * * ~ ~ * * ~ ~ * * ~ * ~ * * * * * * * ~ * * * ~ *

. * X * * í * * * * . * * * f * * * I * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ~ * * * ~ *

; DESCRIPCION DE LAS FUNCIONES A LOS PUERTOS

; PO DATOS Y PARTE BAJA DE DIRECCIONES ; P2 PARTE ALTA DE DIRECCIONES ; P1 .O SEÑAL DE STROBE DEL LECTOR DE TARJETAS ; P1.l SEÑAL DE DATOS DEL LECTOR DE TARJETAS ; P1.2 SEÑAL DE APERTURA Y CIERRE DEL INTERRUPTOR ; P3.0 PUERTO DE ENTRADA SERIAL (PRIORIDAD 1) ; P3.1 PUERTO DE SALIDA SERIAL : P3.2 INTERRUPCION EXTERNA O (PRIORIDAD 1)

i * * * * * * * * * t * t t * * * * t * ~ * * * * * * * * * * * * ~ ~ * * ~ * ~ * ~ * * * * * * * * * *

I

. ~~

; P3.3 INTERRUPCION EXTERNA 1 (PRIORIDAD O1 ; P3.4 CONTADOR O EN MODO O (PRIORIDAD 1) ; P3.6 SEÑAL DE ESCRITURA (WR) ; P3.7 SEÑAL DE LECTURA (RD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

; TABLA DE SALTO DE INTERRUPCIONES . * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * X * * * l * * * * * l * * * t * * * * * * * * * * ~ * l i * *

SEG CODIGO I'

ORG OH ; RESET JMP SETUP

ORG 03H ; INTERRUPCION O JMP INTEO ; TARJETA PRESENTE

ORG OBH ; CONTADOR O JMP . CONTO ; SEÑAL DEL MEDIDOR

O RG 13H ; INTERRUPCION 1

96

Apéndices,

JMP INTEl ; BOTON DE SELECCION

ORG 23H : INTERRUPCION nFI PIlFRTn ~~ - . - . .- - - .- - . . .-

JMP SERIE ; DE COMUNICACION SERIE . t * * * * * * X * * * * ~ * * * * * * * * * * ~ * * * * * * * * * * * ~ * * * * * * * ~ * * * ~ * * * * * ~ * * ~ * * * * ~ * * * * ~

; SETUP DEL PROGRAMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

SETUP:MOV SP,#48H ; INICIALIZA EL STACK MOV SBUF,#O ; LIMPIA EL BUFFER DEL

CALL VEMEMO ; LIMPIA LA MEMORIA POR ; PUERTO SERIE

; COMPLETO.

; CONFIGURACION: CONTADOR O Y TIMER 1

MOV TMOD,#24H ; CONTO (MOD O), TlMERl (MOD 2) SETB IT0 ; INTO POR BORDE DECREClENTE SETE TRO ; ACTIVA CONTO SETE TR 1 ; ACTIVA TlMERl MOV THO,#OFFH ; CUENTA DE INCIO DE CONTO MOV TLO,#OFFH

; CONFIGURACION: PUERTO SERIAL . .....___ _ _ _ __.-________.______

MOV SCON,#50H ; PUERTO SERIE EN MODO 1 , ORL PCON,#80H ; CARGA SMOND=l Y K = 2 MOV TH1 ,#OF3H ; 2400 BAUDIOS DE TRANSM.

; APERTURA O CIERRE DEL INTERRUPCTOR PRINCIPAL

MOV MOVX CJNE

MEDI0:MOV MOVX CJNE MOV MOVX CJNE SETB JMP

CIERRA:CLR

; CONFIGURACIONES

DPTR,#RESTL A,@DPTR A.#O,CIERRA ; EXISTE CREDIT0 ? DPTR,#RESTM

A,#O,CIERRA DPTR,#RESTH A,@DPTR A,#O,CIERRA SWITCH ; ABRE EL INTERRUPTOR SALTA SWITCH ; CIERRA EL INTERRUPTOR

A,@DPTR

~~

SALTA: CALL PROLCD ; PROGRAMACION DEL DISPLAY. CALL ' LECREL ; PRESENTA FECHA Y HORA.

97

; ASIGNA LAS PRIORIDADES DE LAS INTERRUPCIONES ________.._._.______-----...--..---~~~~~....~.

!< MOV IP,#l3H : ASIGNA PRIORIDADES. ; PRIORIDAD 1 : INTO, CONTO

Y RI&TI ; PRIORIDAD 2 : lNT l

MOV IE,#97H : HABILITA INTERRUPCIONES. CALL ARRAN : ARRANCA EL RELOJ. CALL BORRAM CALL REGS ; LIMPIA LOS REGISTROS.

i * * . t ~ * ~ X * * X * t * * * * X * * * ~ ~ = ~ * * * * * * * ~ * * ~ ~ ~ * ~ * * * * * ~ ~ * ~ * ~ * ~ ~ * * ~ * ~ * * ~ * * * . ~ ~ . ~ . ~ .

; CAMBIO A MODO OCIOSO

OCIO: CLR AC i * * l t * * * * * * * * . . ~ * * X X * ~ * * = ~ * ~ ~ ~ ~ ~ * * ~ * ~ * * * ~ * * * * ~ . ~ * ~ ~ * * ~ ~ * * * ~ ~ * * ~ * . ~ . ~ ~ . ~ * ~

I'

CLR C

ORL JMP OCIO

' CLR A PCON,#Ol ; CAMBIA A MODO OCIOSO

I*

. * * t * ~ * X * * * * * * * * * * * l ~ * ~ * * ~ ~ * * ~ ~ * * * * * * * * * ~ * * * * * * * * ~ * * * * * ~ * * * * ~ * * * * . , , . . ~ ~ '+

; BANDERA DE VERlFlCAClON

; LIMPIA LA MEMORIA RAM POR COMPLETO E INICIALIZA EL RELOJ. . * * l * * t * X * * t * * l * t * * . * ~ * * * * * * * * * * * * * * ~ * * * * * * ~ * * * * * * * ~ * ~ ~ * * * * * * * * * ~ . ~ ~ ~ . . ~ . * ~

VEMEM0:JB BOTON.TERM1

. _____.._ _ _ _ _ _ .. _ _ _ _ _ _ .-.-

MOV ACCION,#O CALL BORRA ;BORRADO TOTAL DE LA MEMORIA. CALL QUEST ;COLOCA SIGNO DE INTERROGACION. CALL FACTOR ;CARGA EL FACTOR DE CONVERSION. CALL WAIT ;CARGA LA BANDERA DE ESPERA. MOV DPTR,#REGC ;BORRAR 'AIF' (EN EL REGISTRO C) - MOVX A,@DPTR ;DEL RELOJ DE TIEMPO REAL. CLR A

RET TERMI:JNB BOTON,TERMINA

. * t t + * t ~ * * * * * * * * t * * * * * * * ~ * * * * ~ * * * * * * ~ * * * * * * * * * * * * ~ * * * * * * * * ~ * * * * * ~ ~ Y , * * * ; BORRA ; LIMPIA LA MEMORIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BORRA: CALL PROREL ;PROGRAMA EL RELOJ.

MOV DPTR,#400EH

Apéndices.

MOV A,#93H MOVX @DPTR.A

;CARGA AÑO POR DEFAULT -

INC DPTR MOV A,#6 ;CARGA MES POR DEFAULT. MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#FALLA MOV A,#OAAH MOVX @DPTR,A ;INICIALIZA LA BANDERA DE FALLA. RET

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ; START ; INICIA EL BORRADO DE LA MEMORIA, DE LA DlRECClON 2000H A 3FFFH.

START:MOV A,#O MOVX @DPTR,A ;BORRA INC DPTR MOV A,DPL CJNE A, #O, START MOV A,DPH CJNE A,#40H,START RET

i * X X * * * * * t * * t * ~ * * t t * ~ ~ * ~ * * * * * * ~ * * ~ * * ~ ~ * * ~ * * * * ~ ~ * * * ~ * * ~ * * * * * * * * * * * * ~ * * * * *

, * I * * * + , * * X * * I * * * * I * ~ * * * ~ * * * * * ~ * * ~ ~ * * * * * * ~ ~ ~ * * * = * ~ * * ~ * * ~ * ~ ~ * * * ~ * * * . * * ~ *

; QUEST ; COLOCA LA MARCA DE INTERROGACION EN LA DlRECClON 25641-1 ; ENTRF.DA : NINGUNA ; SALIDA : NINGUNA . * * t * * * * l * * l * * X * X * * * * * * * ~ * * ~ * * * * ~ . ~ * * ~ * * * ~ ~ * * * * ~ * ~ * ~ * ~ ~ ~ * * * * * ~ ~ ~ * * * ~ * * ~

QUEST:MOV A,#'?' MOV DPTR.#2580H MOVX @DPTR,A RET

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

; FACTOR ; CARGA EL FACTOR DE CONVERSION. ; ENTRADA : NINGUNA ; SALIDA : NINGUNA , * * * * * * * * * * * * * * * X * * * * * * ~ * * * ~ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ~ * * * * * * *

FACT0R:MOV A,#O ;CARGA EL FACTOR DE CONVERSION. MOV DPTR,#FACONH MOVX @DPTR,A INC DPTR MOVX @DPTR,A MOV A,#48H INC DPTR MOVX . @DPTR,A RET

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ; WAIT ; CARGA EL INDICADOR DE LA BANDERA DE ESPERA.

99

Apéndices.

; ENTRADA : NINGUNA. ; SALIDA : NINGUNA. . t t * * * X * X * * * * * * I * * * * * * * ~ * * * * * * * ~ * * * * * ~ * * * * * * * * * ~ * * * * * * * * * ~ * * * * * * ~ * * * * ~ *

WAIT: MOV DPTR,#ESPERA :APUNTA A LA DlRECClON DE DATOS PERMAN. MOVX A,@DPTR ;CARGA EL DATO. CJNE A,#OAAH,FINWAI ;i HAY TARIFAS ESPERANDO ? SETB NEWMES ;SI :---> ACTIVA EL INDICADOR.

FINWAI:CLR A ;NO :---> LIMPIA 'A' Y SALTE. RET

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

%INCLUDE "IGUAL.INC" %INCLUDE "LCD.INC" %INCLUDE "INTEO.INC" %INCLUDE "SERIE.INC" %INCLUDE "INTEI .INC" %INCLUDE "CONTO.INC" %INCLUDE "MULTI.INC" %INCLUDE "BCDBIN.INC" %INCLUDE "BINBCD.INC"

; DECLARA LAS IGUALDADES. ; RUTINAS PARA EL DISPLAY. ; RUTINA PARA TARJETA PRESENTE. ; RECEPCION DE DATOS SERIE.

; RUTINA PARA REVOLUCIONES DEL DISCO. ; MULTIPLICA 2 DATOS DE 3 BYTES C/U. ; CONVIERTE DATOS BCD A BINARIOS. : CONVIERTE DATOS DE BINAR10 A BCD.

; RUTINA PARA SELECCIONAR DISPLAY.

END

1 O0

.. Apéndices.

Referencias [1 I Japanese Industrial Standard: Credit Cards with Magne-

tic Stripe; JIS B 9560

[21 Japanese Industrial Standard: Credit Cards - Magnetic Stripe Encoding: JIS B 9561.

[31 Magnetic-Stripe credit card: big business in the offing. IEEE Spectrum, Dec 1974, p. 56.

í41 Identification Cards - Recording technique - Part 2 : Magnetic Stripe; IS0 781 112

[51 Signetics Microcontroller Users’ Guide Phillips Components

[61 Magnetic Megabits. IEEE Spectrum, May 1990, p . 32.

[71 Borrado de Cintas Magnéticas: Sonido del Silencio. Broadcast Engineering. Primer Semestre 1992. p. 20-24.

[81 Dallas Semiconductor Handtiook

I91 Identification Cards - Physical Characteristics. International Standard Organization; I S 0 781 O.

(101 Diario Oficial. Poder Ejecutivo. Secretaría de Ha- cienda y Crédito Público.

[l 1 1 National Electrical Code 1993. NEC

[ 121 Manual de Prácticas Recomendadas para Proyectos de

Sep 22, 1989.

Sistemas Fotovoltaicos Independientes. Sandia National Lab. N.M, . .

[ 131 National Electrical Code 1993

[I 41 Iden. Cards - Rec. Tech. Part 3: Location of Embossed Characters on ID-1 Cards. I S 0 7811/3. 1985.

[15] Ident. Cards - Rec. Tech. Part 4: Location of read - only Magnetic Tracks -Track 1 and 2. IS0 781 1/4. 1985.

[16] Ident. Cards - Rec. Tech. Part 5: Location of Read - Write Magnetic Track ~ Track 3. I S 0 781 115. 1985.

[17] Ident. Cards ~ Financial transaction Cards. IS0 7813 1987.

[I 81 Manual de LCD

CENTRO DE INFoRMACION a *

CENIDET ; c - ;

Apéndices.

[191 American National Standard for Electromechanical Watthour Meters. Ansi C12.10 - 1987.

[201 American National Standard Requirements far Watthour Meter Sockets. ANSI C12.7-1982

1211 Code for Electricity Metering 8th Edition. ANSI C12.1 1982.

U21 Standard for Relays and Relay Systems Associated with Electric Power Apparatus. ANSI C37.90-89

I231 Asistencia Acádemica. Equipo de Prepago de Energía Eléctrica; CENIDET; H. Calleja G., M. Camarilla T.

Documents

cenidef Marco A... · Los principales problemas de order: económico y contable a los que se enfrentan las compañías proveedoras de energía eléctrica (así como las de agua y