DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA LOCALIZADOR...

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMALOCALIZADOR DE VEHÍCULOS BASADO ENGPS Y UTILIZANDO LA RED DE TELEFONÍA

CELULAR

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULODE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y

TELECOMUNICACIONES

JUAN CARLOS VALENCIA RUIZ

QUITO, JULIO DE 1997

Certiñco que el presente trabajo fue íntegramenterealizado por el Señor Juan Carlos Valencia Ruiz

Ing. Pablo Hidalgo Lascan o

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1.3.2. Funcionamiento de un modera telefónico para PC en modo asincrónico 28

1.3.2.1. Conexión modem-PC 28

1.3.2.2. Operación asincrónica del modem telefónico 29

1.3.2.3. Control y manejo de los modems telefónicos para PC 29

1.3.2.4. Registros 35

*

1.3.2.5. Mensajes 37

1.4. Presentación del sistema localizador de vehículos por medio de GPS y usando la red de 39

telefonía celular

1.4.1. Estructura 40

1.4.2. Funcionamiento - 41

1.4.3. Ventajas;'aplicaciones 42

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de interfaz y control. 43

2.1. Elementos de la tarjeta de interfaz y control 44

2.2. Sistema microprocesado 44

2.3. Interfaz con el teléfono celular 45

2.3.1. Tipo de teléfono . 45

2.3.2. Control del teléfono celular 45

2.3.2.1. Señales de control del teléfono celular 47

2.3.2.2. Interfaz con el sistema microprocesado . 50

2.3.2.3. Circuito híbrido 51

2.4. Detector de alarmas 56

2.4.1, Definición de términos 56

2.4.2. Constitución del sistema detector de alarmas 58

2.4.2.1. Detector de alarma de llamada 58

2,4,2/2.' Delector de alarma de emergencia 61

2.4.2.3. Circuito lógico 62

2.4.2.4. Resumen 63

2.4.2.5. Implementación del detector de alarmas en el sistema microprocesado 63

2.5. Hardware de comunicaciones 65

2.5.1. Multiplexores y demultiplexores 68

2.5.2. Conversión TTL-RS232 y viceversa 72

2.5.3. Implementación del hardware de comunicaciones en el sistema microprocesado 72

2.6. • Activación del GPS, señalización y fuentes de energía t 75

2.6.1. ' Activación del GPS 75

2.6.2. Señalización 75

2.6.3. Fuentes de energía 78

\. Construcción Final 82

2.7.1 Salidas y entradas 82

2.7.2. Operación 83

2.7.3. Circuito final 83

Capítulo 3. Software 86

3.1 Software de la tarjeta de interfaz y control 87

3.1.1. Criterios generales 87

3.1.2. Descripción del programa 89

3.1.3. Programa 94

3.2. Software del equipo terminal remoto 95

3.2.1. Criterios generales 95

3.2.2. Manejo del software de terminal remoto 97

3.2.3. Listado del programa • 106

Capítulo 4. Resultados 107

4.1. Introducción ; 108

4.2. Fotografías del bloque móvil 108

4.2.1. Fotografías délos elementos periféricos a la tarjeta de interfaz y control del bloque 108

móvil

4.2.2. Fotografías del bloque móvil 109

4.3. Pruebas de funcionamiento del sistema 111

4.3.1. Fotografías del sistema de señalización déla tarjeta de interfaz y control 111

4.3.2. Prueba de funcionamiento del sistema en modo de rastreo 112

4.3.3. Conclusiones de las pruebas 124

Introducción

El presente trabajo tiene como objetivo crear un sistema que permita determinar a distancia, y de manera fiable,

rápida y automática la posición geográfica de un vehículo en cualquier lugar del país en donde exista cobertura de

telefonía celular. Para lograr esto se combina el uso de un receptor GPS, que es un instrumento de tecnología de

punta para la determinación de posición geográfica a nivel mundial, un teléfono celular y un modem telefónico para

computadores personales. Corno resultado de este trabajo se ha elaborado el presente documento, dividido en cuatro

capítulos y cuatro anexos.

En el capítulo 1 se plantean conceptos generales sobre tres temas fundamentales para el diseño del sistema

localizador: GPS, telefonía celular y modems telefónicos para computadores personales. En lo que tiene que ver con

telefonía celular, se hace una breve descripción del funcionamiento del sistema que está impkmentado en nuestro

país desde principio de la década de los 90 (AMPS). Por otro lado, en lo que se refiere a GPS y modems telefónicos

para PC, se ha evitado realizar tediosas e interminables descripciones teóricas sobre estos equipos, tratándose más

bien de explicar de la manera más detallada posible el manejo de los mismos. Esta explicación es vital a la hora de

entender la operación del sistema localizador.

El capítulo 2, describe en detalle el diseño del cerebro central del sistema de localización, que se ha denominado

larjsía de interfaz y control. Esta tarjeta es la que se encarga de interconectar y manejar automáticamente el

teléfono celular, el modem y el GPS en el vehículo que se desea localizar.

En el capítulo 3 se describen los criterios seguidos para la elaboración del software que controlará el sistema

localizador, ayudándose en algoritmos y diagramas de flujo. Además se hace una descripción sobre la operación del

programa diseñado para un computador personal que disponga de modem, y que va a recibir los datos provenientes

desde el GPS instalado en el vehículo que se está rastreando.

Por último, en el capítulo 4 se muestran los resultados del trabajo realizado. Este capítulo es de particular

importancia para aquellas personas que no estén interesadas en detalles de diseño o de construcción, sino solamente

en los resultados concretos obtenidos por el equipo diseñad^.

Los anexos contienen información que sirve como complemento a lo tratado en los cuatro capítulos del documento.

Aunque el documento luce bastante voluminoso, se ha tratado de que cada capítulo y anexo del mismo esté escrito

de la manera más concreta y explicativa posible, complementando la información con gran cantidad de gráficos,

tablas y fotografías.

Juan Carlos Valencia Ruiz

Capítulo 1.Generalidades.

Capítulo 1. Goncnilidadc'S

1.1. Global Positioning System (GPS)

1.1.1. Descripción

El sistema de posicionamiento global (GPS por sus siglas en inglés) fue creado por el Departamento de Defensa de

los Estados Unidos de América para determinar con gran exactitud la posición geográfica de cualquier objeto en

cualquier lugar del mundo, las 24 horas del día, durante todo el año y bajo cualquier condición atmosférica. Aunque

originalmente el sistema fue diseñado exclusivamente para uso militar, actualmente se ha extendido ampliamente al

uso civil.

El sistema está formado por dos bloques : uno al que denominaremos "bloque espacial", y otro que podemos llamar

"bloque terrestre".

El bloque espacial consiste en un

conjunto o "constelación" de 24

satélites que giran alrededor de la

Tierra con un periodo orbital de 12

horas, y que emiten señales en una

región de microondas que se

especificará más adelante. En cada

vuelta cada satélite repite

exactamente la misma ruta respecto

a la superficie terrestre. Existen 3

órbitas que generan 6 planos

orbitales separados uno del otro 60

grados, con cuatro satélites por

plano. Esta configuración garantiza

r?. , , T-.- , - [ . - • j . i • j ,•/-, ; • , ^DC- que durante todo el día en cualquierr¡giira 1- 1. uistnbuaon de constelaciones de satélites para el sistema Czr¿ ^ n

parte del mundo un usuario en

tierra pueda "ver" de 5 a 3 satélites del sistema GPS para- determinar su posición. En la Figura 1- 1 se puede

observar una descripción más gráfica de la estructura del bloque espacial.

planoorbital

satélite

El bloque terrestre está compuesto por un aparato receptor de las señales emitidas por los satélites. Este receptor

está básicamente compuesto por una antena de microondas y toda la electrónica necesaria para realizar el cálculo de

posición a partir de las señales detectadas. El aparato receptor se conoce como GPS, aunque esta denominación

sería incorrecta si se es riguroso con los términos, pues GPS es el nombre de todo el sistema y no solo del aparato

receptor.

Capítulo 1. Generalidades

Los satélites en órbita emiten mensajes insertados en dos portadoras de microondas denominadas Ll (1575.42

MHz) y L2 (1227.60 MHz). La portadora Ll es la que se procesa en receptores GPS de tipo comercial, mientras

que la portadora L2 es usada solamente en equipos avanzados de aplicación militar

La exactitud en el cálculo de la posición varía dependiendo del tipo de dispositivo receptor que se esté usando. Para

sistemas militares, en las peores condiciones de funcionamiento, se tienen: 22 metros de precisión horizontal y 27.7

metros de precisión vertical. En cambio, para sistemas comerciales, del mismo modo bajo las peores condiciones, se

tienen: 100 metros de precisión horizontal y 156 metros de precisión vertical. La exactitud o correcto cálculo de

posición en los sistemas comerciales depende de los criterios de seguridad que tenga el Departamento de Defensa

de los Estados Unidos, pues si éste lo decide, puede degradar, encriptar o simplemente anular las señales de los

satélites de localizacíón, desmejorando el rendimiento de este tipo de sistemas GPS.

1.1.2. Definición de algunos términos utilizados en el sistema GPS

a) Almanaque

Es un conjunto de datos que define las características orbitales de cada uno de los satélites emisores de señales

GPS. ' '.

b) Dato de Tierra (Earíh Datum)

En la actualidad se conoce que la Tierra no es un planeta perfectamente esférico sino que más bien tiene una forma

elipsoidal, achatado en los polos y expandido en la línea ecuatorial. Esto hace que cada punto sobre la superficie

terrestre se encuentre a una distancia diferente respecto del centro del planeta; esta diferencia se presenta incluso

entre puntos muy cercanos.

Las diferencias que se presentan debido al modelo geométrico que actualmente se le asigna a la Tierra tienen que

ser tomadas muy en cuenta cuando se realizan cálculos de posición geográfica en donde se requiere de bastante

precisión, tal como ocurre en el caso del sistema GPS. Por esta razón se han realizado mediciones muy precisas de

las dimensiones de la Tierra en diferentes regiones sobre su superficie. Los valores medidos son los que conforman

lo que se llama datos de Tierra, o más apropiadamente dicho, datos geodésicos. Para cada región del planeta se

tendrá un grupo de datos geodésicos. Los receptores GPS mantienen dentro de su memoria interna listas muy

detalladas de datos geodésicos.

c) Dilución de precisión

Todo GPS entrega al usuario cuatro datos básicos: la latitud, la longitud, la altura sobre el nivel del mar y la hora a

la que realiza el cálculo de los tres datos anteriores.

Capitulo 1. Gencralldiidcs

La precisión de los cálculos depende de la posición relativa de los satélites que emiten las señales respecto al

receptor GPS. Cuando esta posición relativa es desfavorable, el error que se introduce en los cálculos es mayor al

que se introduce en el caso de tener posiciones relativas favorables.

El error que se introduce debe ser tomado en cuenta el momento de presentar los cálculos de posición y tiempo. Los

cálculos deberán ser entonces corregidos por algún factor que represente a ese error introducido. Este factor es el

que se conoce como "dilución de precisión" (DOP por sus siglas en inglés).

Dado que la posición viene dada en tres dimensiones y además se tiene una hora ,de cálculo, se tendrán las

siguientes diluciones de precisión:

• Horizontal (latitud y longitud) (HDOP)

• Vertical (altura) (VDOP)

• De tiempo (hora de cálculo de posición) (TDOP)

Las DOP horizontal y vertical conforman lo que se conoce como "dilución de precisión de posición" (PDOP).

El valor de la DOP varia entre 1 y 99.9. Mientras menor sea ese valor, menor será el error introducido en los

cálculos de posición y tiempo.

d) Dirección magnética}' verdadera

Para determinar los puntos cardinales norte, sur, este y oeste existen dos formas: la primera es tomando como

referencia el norte magnético, el'cual se determina siguiendo la dirección a la que apunta una aguja imantada

cuando ésta sigue las lincas de fuerza del campo magnético terrestre. La segunda forma es tomando el norte

verdadero, el cual está localizado en el polo Norte del planeta y es donde todos los meridianos convergen.

La posición del norte magnético no coincide con la del norte verdadero. Incluso puede darse el caso de que la

posición del norte magnético varié de un día para otro. Es decir, la aguja imantada no apuntará siempre a la misma

dirección , sino que cada día, dependiendo de las variaciones del campo magnético terrestre, apuntará a una

dirección diferente. La posición del norte verdadero en cambio se mantiene constante todo el tiempo pues utiliza

una referencia geográfica para su determinación.

Los receptores GPS pueden entregar datos de direcciones, cursos y velocidades magnéticas o verdaderas, los cuales

no son nada más que parámetros medidos respecto al norte magnético o al norte verdadero.

Una anotación adicional. Si se habla de norte magnético y verdadero, también se podrá hablar de sur, este u oeste

magnéticos y verdaderos.

Capitulo 1. Generalidades

e) íííoda de fijación de posición 2D o 3D

El GPS puede realizar el cálculo de posición en un plano (modo 2D) o en el espacio (modo 3D). Cuando el modo es

2D, la posición es dada solo en función de latitud y longitud. Cuando el modo es 3D, la posición es dada en función

de latitud, longitud y altura sobre el nivel del mar.

J) Modo diferencial

El cálculo de posición del receptor GPS puede ser más o menos exacto dependiendo de la técnica que se utilice.

Existen dos técnicas: la no diferencial y la diferencial.

La técnica no diferencial simplemente utiliza el cálculo realizado por el mismo equipo receptor GPS. En cambio, la

técnica diferencial combina la técnica anterior con la sicronización con señales provenientes de puntos denominados

estaciones de referencia diferencial. De las dos técnicas, la que menos error de posición produce es la diferencial,

sin embargo es más compleja y más costosa. Los equipos comerciales pueden realizar cálculos de posición con

cualquiera de las dos técnicas señaladas. Para nuestro caso, y dado que no se dispone de estaciones de referencia,

solo se va a utilizar la técnica no diferencial.

g) Número de canales

El receptor GPS debe tomar las señales provenientes de algunos satélites para realizar el cálculo de posición. Se

define como número de canales al máximo número de satélites que el receptor GPS puede utilizar simultáneamente

para realizar dicho cálculo. Mientras más canales tenga el receptor, existe más garantía de lograr un cálculo de

posición correcto y rápido.

h) PRN

Como se señaló anteriormente, los satélites del sistema GPS transmiten mensajes en dos portadoras: la Ll y la L2.

A continuación se va a detallar un poco las características de la portadora Ll pues como se indicó anteriornienle

ésta es la que se procesa en los receptores GPS comerciales que son de uso público. La portadora L2 en cambio es

utilizada por equipos muy precisos de carácter militar y su uso está restringido solo a esa área, por tanto no viene al

caso examinar sus características..

La portadora Ll está modulada en fase por tres señales digitales denominadas:

• Código C/A (coarse aquisiüon).

• Código de precisión (P-code)

• Código de mensaje de navegación

CapítuJo 1. Generalidades

El código C/A es una secuencia repetitiva de 1023 bits transmitidos a 1 Mbps, y distribuidos de tal manera que el

espectro de potencia de este código es muy similar al espectro del ruido blanco, es decir, presenta una densidad de

potencia uniforme en un gran ancho de banda. Por esta razón se considera al código C/A como un código de ruido

pseudo-aleatorio (PRN por sus siglas en inglés). Cada uno de los satélites en órbita tiene su propio código PRN, y a

cada uno de esos códigos se le asigna un número al que se lo denomina número PRN,

El código de precisión envía una cadena repetitiva de bits extremadamente larga de tipo PRN a una velocidad de 10

Mbps. El periodo de repetición de la cadena es de 7 días.

El código de mensaje de navegación modula a la señal de código C/A, transmitiendo diferentes datos relacionados

con el estado de funcionamiento del satélite transmisor a una velocidad de 50 bps.

i) Posición válida

Cuando el receptor GPS tiene ya un resultado del cálculo de posición se dice que ha obtenido unaposición válida,

j) Satélite visible

Con este término se define al satélite o satélites que el equipo GPS localiza o puede "ver" en el cielo el momento

en que está realizando el cálculo de posición.

k) UTC (Universal Time Constaní)

Con este término se define a la hora y fecha medidas en el meridiano de Greenvrich (longitud 0).

Como se verá más adelante, en ciertos casos va a ser necesario ingresar al GPS ciertos datos, entre los cuales se

incluyen la fecha y hora UTC. Para nuestro país, la hora UTC vendrá dada por la hora en el Ecuador más 5 horas.

La fecha UTC es la misma fecha que en Ecuador, siempre y cuando en nuestro país la hora local esté en e] rango de

OOhOl a 19hOO. Si la hora local está en el rango entre 19h01 y OOhOO entonces la fecha UTC será un día mayor a la

fecha local.

Por ejemplo, si en Ecuador son las 16hOO del día 25 de julio de 1997 entonces :

hora UTC = 16hOO + 5hOO = 21hOO, fecha UTC = 25 de julío de 1997

Supongamos que la hora en Ecuador es 20h30 del mismo día 25 de julio de 1997, entonces :

hora UTC = 20h30 + 5hOO = 25h30 = Olh30, fecha UTC ~ 26 de julio de 1997

Capítulo 1. Generalidudfs

1.1.3. El estándar NMEA

Los diversos sistemas de navegación electrónica, dentro de los cuales se incluye el GPS, pueden intercambiar datos

entre sí utilizando un protocolo de comunicaciones establecido por normas de la NMEA,

La National Marine Electronics Association (NMEA), es una organización sin unes de lucro constituida por

diferentes instituciones públicas y privadas asi como individuos dedicados al diseño, construcción y uso de

dispositivas electrónicos utilizados en navegación aérea, marítima y terrestre.

Aunque un computador personal no es exactamente un sistema de navegación electrónica también es un dispositivo

con el que se puede intercambiar datos utilizando el estándar NMEA.

Existen en la actualidad diversos estándares. A lo largo de este trabajo se va a utilizar el estándar NMEA 0183

versión 2.1, que es el que se usa en el receptor GPS que se empleará para construir nuestro sistema localizador.

J.J.J. Estándar NMEA-OJS3 versión 2.1

En este estándar, a cada tipo de sistema de navegación electrónica se le asigna un par de letras que lo identificarán.

A este par de letras se lo conoce como talkerlD. Asi por ejemplo se tiene:

GP Global Positioning System receiver (GPS)

LC LORAN-C receiver

OM Omega Navigation receiver

U Integrated Instnimentation

De la lista anterior, la combinación de letras que nos interesa es la primera: GP, pues identifica al receptor GPS que

es el sistema que se va a utilizara lo largo de este trabajo. Otro identificador que se debe tomar en cuenta, debido a

que un poco más adelante se lo mencionará de alguna manera, es el segundo de la lista: LC, que representa a un

sistema de recepción LORAN (Long RAnge Navigation). Este tipo de dispositivo determina la posición de un

objeto comparando diferencias de fase de dos señales transmitidas por estaciones en tierra separadas una

determinada distancia.

Según este estándar, los datos se transmiten de manera seria] asincrona en bloques de información (también

conocidos como bloques de datos) que contienen caracteres ASCU imprimibles, a una velocidad de 4800 bps con el

siguiente formato:

1 bit de inicio

8 bits de datos

1 bít de parada

sin bit de paridad


La comunicación de datos se realiza sin control de flujo de ningún tipo.

Para comprender la estructura de un bloque de datos se utiliza el siguiente ejemplo:

$GPGGA,12351914807.038XOH31.324^,l,08J0.9,545.4,M146.9TM1J*42<CRxLF>

Este es un bloque de datos típico transmitido por un GPS y está constituido por las siguientes partes:

» Un carácter de inicio "$" (ASCII 24h)

• El par de caracteres "GP" que constituyen el denominado talker ID. En este caso, como se vio anteriormente, la

combinación GP indica que el bloque de datos transmitido pertenece a un GPS.

• Un grupo de tres caracteres que identifica la naturaleza de la información contenida en el bloque, seguido por

una coma "," (ASCH 2Ch). En este caso la combinación de caracteres es "GGA" que, como se verá más

adelante, indica que el bloque de datos contiene información sobre la posición geográfica calculada por el

receptor GPS.

• Después del grupo de tres caracteres viene una coma.

• A continuación viene un determinado numero de campos de información separados por comas. Por el momento

no se va a detallar el significado de cada campo.

• El bloque termina con un número de checksum opcional, cuya naturaleza se explicará un poco más adelante, y

que se inicia con un asterisco "*" (ASCII 2Ah).

• Luego viene un carácter de "retorno de cairo" ("Carriage Retum" ASCH ODh) y obro de "alimentación de linea"

("Line Peed" ASCH OAh).

Nótese que todos los caracteres se transmiten seguidos, sin espacio entre ellos.

El checksum es un número hexadecimal de dos dígitos que se obtiene de aplicar un OR exclusivo de todos los

caracteres del bloque de datos (incluyendo las comas), pero sin incluir los caracteres "$" y "*". Aunque es

opcional, la gran mayoría de bloques de datos lo contienen.

Existe una variante en e] estándar que permite que los fabricantes de equipos definan sus propios bloques de datos.

El formato de esta variante es exactamente el mismo que el explicado en los párrafos anteriores. La diferencia está

en el par de caracteres que definen el talker ID. Ahora, en el caso de bloques definidos por el fabricante, el talker

ID es reemplazado por dos caracteres, el primero de los cuales siempres será la letra P, y el segundo dependerá del

fabricante del equipo de navegación que se esté usando. Este formato es conocido como formato de propietario.

Como ejemplo se toma un receptor GPS fabricado por la casa Garmin de Estados Unidos. El fabricante en este caso

se representa por la letra G. A continuación se muestra un bloque de datos real definido por el fabricante tomado de

un GPS Garmin:

Capítulo 1. Ceneraliduilcs

SPGRME,15.0>L45.0,M,25.0,M'22<CR><LF>

En este bloque de datos se identifican las siguientes partes :

• El carácter de inicio de bloque "$".

• El par de caracteres que reemplazan al talker ID. En este caso, la combinación es PG, es decir, el bloque de

datos transmitido tiene un formato de propietario de la casa Garmin.

• El grupo de tres caracteres que identifican la naturaleza de la información. En este caso la combinación es

EME, que indica que el bloque de datos contiene información sobre el error estimado en el cálculo de la

posición geográfica calculada por el receptor GPS.

• Después del grupo de tres caracteres viene una coma.

• A continuación viene el conjunto de campos de información separados por comas. Por el momento no se va a

detallar el significado de cada campo.

• Al final de los campos de información viene el asterisco y el valor del checksum del bloque de datos (*22).

• Por último tenemos los caracteres de "Carriage Return" y "Line Peed".

En ciertos tipos de bloques de datos se permiten campos de información nulos donde no se coloca ningún carácter

ASCII. Cuando este tipo de campos aparece, simplemente no se coloca nada entre las comas que limitan dicho

campo.

Se tiene un caso muy claro de campos nulos en el primer bloque de información que usamos como ejemplo :

SGPGGA,123519,4807.038^í,01131.324,E,l,08J0.9,545.4)M,46.9,M,,'42<CRxLF>

En este caso, si se cuenta desde la primera coma del bloque se puede ver que los campos 11 y 12 son nulos, pues

hay comas de separación pero no hay caracteres insertados dentro de'ellas.

1.1.4. El GPS Garmin 35 TracPak.

Las casas fabricantes de recepetores GPS tienen una infinidad de modelos diseñados para diferentes aplicaciones y

de acuerdo a las conveniencias de los usuarios.

El modelo tradícíona] de GPS está compuesto por una antena de recepción y la electrónica necesaria para el

procesamiento de las señales provenientes de los satélites. Los resultados de los cálculos de posición, velocidad,

dirección, tiempo, etc. se muestran directamente en menús desplegados en una pantalla de cristal líquido, cuyo

diseño cambia dependiendo de la casa fabricante y del modelo del aparato receptor. Los modelos actuales de este

tipo de receptores GPS no son más grandes ni pesados que un control remoto de televisión común y corriente. Como

ejemplo de este tipo de equipos, en la Fotografía 1-1 se muestra el receptor GPS Garmin 38.

Capítulo 1. Gencraliiluik-s

La ventaja de estos receptores es que el usuario no tiene que estar interpretando ningún tipo de instrucciones ni

mensajes del GPS a nivel de hardware, ya que todos los resultados que necesita saber se presentan directamente

con solo presionar un botón.

Algunos modelos de estos receptores tienen la opción adicional de transmitir serialmente los datos a otros equipos

utilizando a]gún formato NMEA.

Para la aplicación que se va a hacer en este trabajo podría usar este tipo de receptores tradicionales, siempre y

cuando tuviera la opción de transmisión de datos. Sin embargo, el sistema que se va

a construir no necesita mostrar los datos a nivel de usuario en el lugar donde se

encuentra, así que un equipo con pantalla de cristal líquido estaría subutilízado en

este caso.

Otro tipo de receptores GPS está compuesto del mismo modo por la antena receptora

y el hardware necesario para realizar los cálculos de posición, pero no tiene la

pantalla de cristal líquido para mostrar los resultados. Esta clase de equipos, a la que

se puede llamar recepior compacto, está diseñada para aplicaciones en donde no

importa tomarse el trabajo de interpretar los datos proporcionados por el GPS. La

eliminación de la pantalla de resultados hace que el receptor disminuya

apreciablemente su tamaño, sin mermar su rendimiento.

De los varios modelos de receptores compactos que hay en el mercado se ha escogido

el Garmin 35 TracPak, que se muestra en la Fotografía 1-2. Las razones de su

elección son múltiples pues, además de su reducido tamaño (no es más grande que

una tarjeta de crédito e incluso más pequeño que un mouse normal de computadora),

posee un excelente rendimiento a la hora de realizar los cálculos de posición ya queFotografía 1-1. RecepiorGPS Carmín 3S t'ene una capacidad de 12 canales. Además da gran facilidad para la transmisión y

recepción de datos con formato NMEA 0183 desde y hacia el GPS con un

computador personal a través de un interfaz RS232 y un conector DB9: A todas estas ventajas se debe añadir la

característica de poder ser alimentado por una fuente no regulada de voltaje DC de 10 a 30 voltios.

l.í.4.1. Especificaciones técnicas

Características Físicas.

• Receptor y antena GPS integrados en un solo paquete,

• Peso : 124.5 gramos, sin incluir el cable.

• Dimensiones : 56.4 mm. de ancho, 96.3 mm. de largo, 26.7 mm. de alto.

10


Fotografía 1-2. Receptor GPS Garmin 55 TracPak

Ambiente de trabajo.

• Temperatura de operación : -30 grados Celsius a + 85 grados Celsius.

• Temperatura de almacenamiento : -40 grados Celsius a +90 grados Celsius.

Características eléctricas.

• Voltaje de alimentación : 10 a 30 Voltios DC no regulados (típico 12 VDC).

• Corriente de trabajo 150mA @ 12VDC.

• Voltaje de respaldo para almacenamiento de datos : batería interna de Litio de 3 VDC, con una vida útil de 10

años.

Rendimiento.

• 12 canales.

• Reactualización de datos en intervalos de un segundo.

• Tiempo de determinación del primer dato de posición válido : 15 segundos mínimo a 5 minutos máximo. .

• Precisión de posición : 5 metros RMS con técnica diferencial, 15 metros RMS con técnica no diferencial. 100

metros en las peores condiciones.

• Precisión de velocidad ; 0.2 m/s,

• Características dinámicas de operación : velocidad máxima de 999 nudos, aceleraciones máximas de 6g.

Interfaces.

• Dos canales RS232 full-duplex fun principal y un secundario), con velocidades seleccionables de 1200, 2400,

4800 y 9600 baudios.

I I

Capítulo 1. Gcneralidatlf.s

• Datos de entrada en formato NMEA 0183 versión 2,1 :

• Posición inicial, hora y fecha.

• Dato de tierra, almanaque y configuración del modo diferencial.

• Datos de salida en formato NMEA 0183 versión 2.1 :

• Posición, velocidad, fecha y hora.

• Estado de funcionamiento del receptor y de los satélites localizadores.

• Datos de identificación de estación de referencia diferencial,

• Estimaciones de geometría satelital y error de medición.

1.1.4,2, Bloques de datos de entrada, y salida

En las especificaciones técnicas mostradas anteriormente se indica que el Garmin 35 TracPak puede enviar y recibir

datos a través de dos canales full-duplex (un principal y otro secundario) con un interfaz RS232. Como ya se

discutió en una sección anterior, los datos se transmiten en bloques según el estándar NMEA QIS3 versión 2.1. A

continuación se detallan TODOS los bloques de datos que el GPS Garmin 35 TracPak puede recibir y trasnittitir.

En algunos bloque se va a incluir un ejemplo para una mejor comprensión.

A) Bloques de información que puede, recibir el GPS.

Estos bloques de información se utilizan con el único fin de configurar el equipo con datos definidos por el usuario.

A.l. Información de almanaque fAlmanac Information - GPALM}

Campo<1>

<2>

<3>

<4>

<5><6><7><8><9><10>

<11><12><13><14><15>

ContenidoNúmero de bloques ALM que van a sertransmitidos por el GPSNúmero del bloque ALM que está siendotransmitidoNúmero PRN del satélite

Número de semana del GPSEstado de la señal del satéliteExcentricidadTiempo de referencia del almanaqueÁngulo de inclinaciónTasa de ascensión verticalRaíz del efe semimavorOmega, argumento de perigeoLongitud del nodo de ascensiónError medioParámetro de reloj afflParámetro de reloi afl

OpcionesValor no fijo. Puede ser incluso un campo nulo

Campo nulo si el campo <1> también lo fue

01 a 32los ceros a la izquierda también se transmitenValor no fijoBits 1 7 a 24 de cada página de almanaqueValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fi¡o

Tabla 1-1. Detalle de los campos de información en el bloque SGPALfvf

12

Capitulo 1, Generalidades

Nota:

A menos que Usted sea un usuario experto que conozca exactamente los datos de almanaque de los 24 satélites que

conforman el sistema GPS, no se le recomienda enviar esta instrucción hacia el GPS.

A.2. Información de ínici aligación flnitialization Information - PGRMD

Este es un bloque de datos con formato de propietario de Garmin.

$PGRMI,<l>,<2>I<3>,<4>,<5>,<6>,<7>-hh<CRxLF>

Campo<1>

<2>

<3>

<4>

<5><6><7>

ContenidoLatitud

Hemisferio de latitud

Longitud

Hemisferio de longitud

Fecha UTC actualHora UTC actualReset de recolección de datos

OpcionesFormato : ggmm.mmmlos ceros a la izquierda deben ser transmitidosN : norteS : surFormato : gggmm.mmralos ceros a la izquierda deben ser transmitidosW : oesteE : esteFormato : ddmmaaFormato : hhmmssA : iniciar autolocalizaciónR : reiniciar adquisición

Tabla 1-2. Deíalle de los campos de información en el bloque SPGRA'ÍI

Nota:

Se recomienda enviar este bloque de datos cada vez que el GPS sea activado. No es necesario colocar la posición

geográfica exacta en la que se encuentra el usuario sino solo una aproximación. Para el caso muy particular de un

usuario en Ecuador, los campos se podrían llenar dé ¡a siguiente manera :

campo <}> = 0000.000 (00 grados, 00.000 minutos)

campo <2> = N o S

campo <3> = 07800.000 (078 grados, 00.000 minutos)

campo <4> = W

Los campos <5> y <6> que tienen que ver con el tiempo UTC se llenan de acuerdo a lo que ya se indicó en una

sección anterior de este capítulo. Es recomendable que en el campo <7> se coloque la letra "A".

Ejemplo:

SPGRML0012.3S4.S,07S14.859,W,120197,095235.A*lE<CRxLF>

13


PGRMI identifica un bloque de datos con fonnaío de propietario de Garmin y es usado para ingresar al GPS la

siguiente información de INICIALIZACION :

• Latitud : 00 grados, 12.384 minutos, Sur

• Longitud: 078 grados, 14.859 minutos, Oeste

• .Fecha UTC de fijación de posición : 12 de enero de 1997

• Hora UTC de fijación de posición: 09 horas, 52 minutos, 35 segundos

• Iniciar proceso de autolocalización

A.3. Información de configuración {Configuration Information - PGRMGJ


SPGRMC,<l>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6><7>,<8>,<9><10><ll>*hh<CRxLF>

Campo<1>

<2><3>

<4>

<5>

<6>

<7>

<8>

<9>

<10>

<11>

ContenidoModo de fijación de posición

Altitud sobre el nivel del marDato de exponente de la Tierra(Earth datum)Eje semimayor de dato de tierra (earth datum) deusuarioFactor de alisamiento de dato de tierra de usuario

Coordenada centrada delta x del dato de tierra deusuarioCoordenada centrada delta y del dato de tierra deusuarioCoordenada centrada delta z del dato de tierra deusuarioModo diferencial

Baud Rate de transmisión/recepción de datos

Filtro de velocidad

OpcionesA : automático2 : 2D exclusivo3 : 3D exclusivo-1500.0a 18000.0 metros0 a 107

6360000.0 a 6380000.0 metros(0.001 metros de resolución)285.0 a310.0(resolución de 10'9)-5000.0 a 5000.0 metros(1 metro de resolución)-5000.0 a 5000.0 metros(1 metro de resolución)-5000.0 a 5000,0 metros(1 metro de resolución)A : automáticoD : diferencial exclusivo1 : 12002 : 24003:48004 : 96001 : automático2 a 255 : constante del filtro de tiempo

Tabla 1-3. Detalle de los campos de información en el bloque $PGRA>fC

Notas:

Si el proceso de cálculo se demora demasiado, o sí los resultados del cálculo muestran errores muy grandes

respecto a una referencia de posición ya conocida, se recomienda enviar este bloque de datos hacia el GPS.

14


• En una sección anterior se explicó el significado del denominado "dato de Tierra". Allí se dijo que para casi

cada región del planeta se tiene un grupo de datos de Tierra específico. La casa Garmin ha numerado desde el

O al 107 a cada uno de los datos de Tierra existentes actualmente. En el campo <3> es necesario especificar el

número del dato de Tierra que se va a usar. Para el caso del Ecuador (que al mismo tiempo incluye a todos los

países del área Andina) el número del dato de Tierra que se debe colocar en el campo <3> es 83 u 84

(preferiblemente 84 por ser mas actualizado). Cuando en el campo <3> se especifica cualquier número entre el

O y el 107 EXCEPTO el 96, entonces los campos <4>,<5>,<6>,<7> y <8> deben estar vacíos. Al colocar el

número 96 en el campo <3> se permite al usuario colocar sus propios datos de Tierra, sin embargo, esta opción

solo deberá ser utilizada por usuarios especializados ya que si se especifican datos de Tierra sin ningún criterio

técnico se van a producir graves errores en el resultado final del cálculo de posición.

• Aunque el estándar NMEA 01S3 2.1 define una velocidad de transmisión de 4800 baud, el GPS puede realizar

transmisión de datos en 4 velocidades diferentes. En nuestro caso, se va a seleccionar como velocidad normal de

transmisión la más baja : 1200 baud.

Ejemplo:

$PGRMC,A¿600.0,S3,,,,,,AAl*73<CRxLF>

PGRMC identifica un bloque de datos con formato de propietario de Garmin y es usado para ingresar al GPS la

siguiente información de CONFIGURACIÓN:

• Modo automático de fijación de posición

• Altura sobre el nivel del mar: 2600.0 m

• Número de dato de Tierra (Earth Datum): 83 (Ecuador)

• Modo diferencial automático

• Velocidad de transmisión de datos : 9600 baud

• Filtro de velocidad automático

Nótese que en este ejemplo, los campos desde el <4> hasta el <8> son nulos pues solo constan las comas sin haber

ninguna cadena de caracteres entre ellas.

A.4. Hábilitación/deshabilitación de bloques de salida fOutput Sentence Enable/Disable - PGRMO)


$PGRMO,<l>,<2>*hh<CRxLF>

Los valores de los campos de este bloque de datos se encuentran especificados en la Tabla 1-4

15


Campo<1>

<2>

ContenidoBloque a ser habilitado o deshabtlítado

Modo de habilitación/deshabílitación

OpcionesPGRMTPGRMVPGRMEGPRMCGPGSVGPGSAGPALMGPGGAGPVTGLCGLLLCVTGPGRMF0 : deshabilitar el bloque especificado1 : habilitar el bloque especificado2 : deshabilitar TODOS los bloques3 : habilitar TODOS los bloques (exceptoGPALM)

Tabla 1-4. Detalle de los campos de información en e! bloque SPGRMO

Notas:

• Cuando el campo <2> toma el valor de 2 (deshabilitar todo) o 3 (habilitar todo), el campo <1> puede ser nulo.

• Cuando se especifica la habilitación del bloque GPALM, solo se transmitirá la información de almanaque,

suspendiéndose temporalmente la transmisión de los demás bloques habilitados.

Ejemplo:

SPGRMO.PGRMT, 1 *2A

PGKMD identifica un bloque de datos con formato de propietario de Garmin y es usado para ingresar al GPS la

siguiente información de HABILITACIÓN Y/O DESHABILITACION de bloques de información :

• Bloque de información afectado : PGRMT

• Habilitar el bloque de información especificado

B) Bloques de información que. pueden ser transmitidos desde el GPS.

Estos bloques de información son emitidos automáticamente por el GPS y no pueden ser alterados por el usuario.

B. 1 . Datos de almanaque del GPS CGlobal PosJtioning system Almanac Data - GPALM)

Los valores de los campos de este bloque de datos se encuentran en la Tabla 1-5.

16

Capífulo 1. Generalidades

Campo

<1>

<2>

<3>

<4><5><6><7><8><9><10><11><12><13><14><15>

ContenidoNúmero de bloques ALM que van a sertransmitidos por el GPSNúmero del bloque ALM que está siendotransmitidoNúmero PRN del satélite

Número de semana del GPSSV healthExcentricidadTiempo de referencia del almanaqueÁngulo de inclinaciónTasa de asensión verticalRaíz del eje semimayorOmepa, argumento de perigeoLongitud del nodo de asensiónError medioParámetro de reloj afOParámetro de reloj afl

OpcionesValor no fijo. Puede estar incluso vacío

01 a 32los ceros a la izquierda también se transmitenValor no fijoBits 17 a 24 de cada página de almanaqueValor no fijoValor no fijoValor no fijo .Valor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoValor no fijoVal orno fijoValor no fijo

Tabla 1-5. Detalle de los campos de información en el bloque SGPALM

B.2. Datos de fijación de posición del GPS (Global Positioning Svstem Fix Data - GPGGA1

$GPGGA,<l>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>JM1<10>M<n>,<12>*hh<CRxLF>

Campo

<1><2>

<3>

<4>

<5>

<6>

<7>

<8><9><10><11>

<12>

ContenidoHora UTC de fi¡ación de posiciónLatitud


Longitud


Aviso de determinación de posición válida

Número de satélites usados para hacer el cálculode posiciónDilución de precisión horizontal (HDOP)Altura sobre el nivel del marAltura del geoideParámetro de técnica de posicionamíentodiferencialIdentificación de estación de referenciadiferencial

OpcionesFormato : hhmmssFormato : ggmm.mmmlos ceros a la izquierda también se transmitenN : norteS:surFormato : gggmm.mmrnlos ceros a la izquierda también se transmitenW ; oesteE : este0 : no hay fijación de posición válida1 : posición válida no diferencial2 : posición válida diferencial00 a 12los ceros a la izquierda también se transmiten1.0 a 99.9-9999.9 a 99999.9 metros-999.9 a 9999.9 metrosnulo si no hay posicionamiento diferencial

0000 a 1023los ceros a la izquierda también se transmitennulo si no hay posicionamiento diferencial

Tabla 1-6. Detalle de los campos de información en el bloque SGPGGA

A continuación un ejemplo:

17


$GPGGA,143342,2S34.812,N,00452.483,W,1>05,3.4,208.5,200.4,,*62

Este bloque GPGGA contiene la siguiente información de POSICIÓN GEOGRÁFICA:

• Hora UTC de fijación de posición : 14 horas, 33 minutos, 42 segundos

• Latitud calculada: 28 grados, 34.812 minutos, Norte

• Longitud calculada : 004 grados, 52.483 minutos, Oeste

• Técnica de posicionamiento utilizada : no diferencial

• Número de satélites en uso : 05

• HDOP: 3.4

• Altura calculada sobre el nivel del mar : 208.5 ni

• Altura del geoide: 200.4 m

Nótese que en este caso, debido a que se está usando una técnica no diferencial, los campos <11> y <12> son nulos.

B.3. Dilución de posición del GPS y satélites activos (GPS POP and Active Satellites - GPGSA1

$GPGSA,<1>, 'hh<CRxLF>

Campo<1>

<2>

<3>

<4><5><6>

ContenidoModo de localización de satélites

Modo de fijación de posición

Número PRN

Dilución de precisión de posición (PDOP)Dilución de precisión horizontal (HDOP)Dilución de precisión verticalCVDOP)

OpcionesM : manualA : automático1 : no existe fijación de posición2:2D3:3D01 a 32los ceros a la izquierda también se transmiten1.0 a 99.91.0 a 99.91.0 a 99.9

Tabla 1-7. Detalle de los campos de información en el bloque SGPGSA

3.4. Satélites de posicionamiento GPS visibles (UPS Satellites in View - GPGS\

El formato de este bloque de datos es el siguiente:

hh<CRxLF>

En la Tabla 1-8 se muestran los valores de los campos para este bloque. Los campos <4>, <5>, <6> y <7> se

repiten para cada satélite con un máximo de cuatro satélites por bloque de datos. Si existen satélites adicionales, la

información se transmitirá en otro bloque GPGSV; si se da este caso, cada bloque GPGSV se identificará por un

número dado por el campo <1>.

18

Capitulo 1. Generuliííudca

Campo<1>

<2>

<3>

<4>

<5>

<6>

<7>

ContenidoNúmero de bloques GSV que van a sertransmitidos por el GPSNúmero del bloque GSV que está siendotransmitidoNúmero total de satélite visibles

Número PRN del satélite ,

Elevación del satélite

Azimut del satélite

Relación señal/ruido

OpcionesValor no fijo. Puede estar incluso vacío

00 a 12los ceros a la izquierda también se transmiten01 a 32los ceros a la izquierda también se transmiten00 a 90 gradoslos ceros a la izquierda también se transmiten000 a 359 gradoslos ceros a la izquierda también se transmiten00 a 99 dBnulo cuando no hay fijación de posición válida,los ceros a la izquierda también se transmiten

Tabla 7-5. Detalle de los campos de información en el bloque SGPGSV

B.5. Datos mínimos específicos para transferencia GPS/TRANSIT ÍRecommended Mínimum Sp_ecific

GPSrTRANSlT data - GPRMC1

5GPRMC,<l>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<ll>,'lrhh<CRxLF>

Campo<1><2>

<3>

<4>

<5>

<6>

<7><8>

<9><10>

<11>

ContenidoHora UTC de la fijación de posiciónEstatus

Latitud


Longitud


Velocidad sobre la tierraCurso verdadero sobre ¡a tierra

Fecha UTC de fí¡ación de posiciónVariación magnética

Dirección de la variación magnética

OpcionesFormato : hhmmssA : posición válidaV : no válido, alarmaFormato : ggmtn.mmmlos ceros a la izquierda también se transmitenN: norteS:surFormato : gggmm.mmmlos ceros a la izquierda también se transmitenW : oesteE : este0.0 a 999.9 nudos000.0 a 359.9 gradoslos ceros a la izquierda también se transmitenFormato : ddmmaa000.0 a 180.0 gradoslos ceros a la izquierda también se transmitenW : oesteE : este

Tabla 1-9. Detalle de ios campos de información en el bloque SGPRA>fC

Ejemplo:

$GPRMC,043312A0433.4S5,S,15423.S71,W,12.S,072.1,140797,02S.8,E'4D

19


GPGRMC identifica un bloque de datos transmitido por el GPS y contiene la siguiente información de

TRANSFERENCIA DE DATOS OPSATRANSIT :

• Hora UTC de fijación de posición : 04 horas, 33 minutos, 12 segundos

• Posición válida

• Latitud calculada : 04 grados, 33.485 segundos, Sur

• Longitud calculada; 154 grados, 23.871 segundos, Oeste

• Velocidad sobre el suelo : 12,8 nudos

• Curso verdadero sobre el suelo : 072.1 grados

• Fecha UTC de fijación deposición : 14 de julio de 1997

• Variación magnética : 028.8 grados

• Variación magnética : Este

B.6- Curso y velocidad con identificación de transmisor GPS (Track Made Good and Ground Speed with GPS

TafcerlD-GPVTG')

$GP\TG1<l>,T,<2>,M,<3>,N,<4>JK*hh<CRxLF>

Campo<1>

<2>

<3>

<4>

ContenidoCurso verdadero sobre el suelo

Curso magnético sobre el suelo

Velocidad sobre el suelo


Opciones000 a 359 gradoslos ceros a la izquierda también se transmiten000 a 359 gradoslos ceros a la izquierda también se transmiten00.0 a 99.9 nudoslos ceros a la izquierda también se transmiten00.0 a 99.9 km/hlos ceros a la izquierda también se transmiten

Tabla 1-10. Detalle de los campos de información en el bloque SGPT'TG

Ejemplo:

SGPVTGI034,027,09.S,19.6:1C5F

GPVTG identifica un bloque de datos transmitido por el GPS y contiene la siguiente información de CURSO Y

VELOCIDAD:

• Curso verdadero sobre tierra : 034 grados

• Curso magnético sobre tierra: 027 grados

• Velocidad sobre tierra : 09.8 nudos

• Velocidad sobre tierra : 19.6 Krn/h

20


B.7. Posición geográfica con identificación de transmisorALORAN ÍGeographicPositioii with LORAN Talker IDLCGLL)

$LCGLL,<l>,<2>,<3>,<4>,<5>,<CRxLF>

Campo<1>

<2>

<3>

<4>

<5>

ContenidoLatitud


Longitud


Tiempo UTC de fijación de posición

OpcionesFormato : ggmrn,mmlos ceros a la izquierda también se transmitenN: norteS : surFormato : gggmm.mmlos ceros a la izquierda también se transmitenW : oesteE : esteFormato : hhmmss

Tabla 1-11. Detalle de los campos de información en el bloque SLCGLL

B.8. Curso y velocidad sobre tierra con identificación de transmisor _LQRAN (Track Made Gpod and Ground Speed

wíth LORAN Talker ID - LCVTG")

SLCVTG,<l>,T,<2>,M,<3>íN,<4>,K<CRxLF>

Campo<1>

<2>

<3>

<4>

ContenidoCurso verdadero sobre el suelo

Curso magnético sobre el suelo



Opciones000 a 359 gradoslos ceros a la izquierda también se transmiten000 a 359 gradoslos ceros a la izquierda también se transmiten00.0 a 99.9 nudoslos ceros a la izquierda también se transmiten00.0 a 99.9 km/hlos ceros a la izquierda también se transmiten

Tabla 1-12. Detalle de los campos de información en el bloque SLCI'TG

B.9. Información de error estimado rEstimate_d_Error Information - PGRMEj


Campo<1><2><3>

ContenidoError estimado de posición horizontal (HPE)Error estimado de posición vertical (VPE)Error estimado de posición (EPE)

Opciones0.0 a 9999.9 metros0.0 a 9999.9 metros0.0 a 9999.9 metros

Tabla 1-13. Detalle de los campos de información en el bloque $PGRh-fE

21


B.10. Bloque de datos _de_fii ación deposición ÍGPS FixData Sentence - PGRMF)

Este es un bloque de datos con formato de propietario de Gannin..

SPGÍLMPJ<l>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<S>,<9>,<10>,<ll>,<12>,<13>,<]4>,<15>J*hli<CRxLF>

Campo<1><2><3><4><5><6>

<7>

<8>

<9>

<10>

<n>

<12><13><14><15>

ContenidoNúmero de semana del GPSNúmero de segundos del GPSFecha UTC de fijación de posiciónHoraUTC de fijación deposiciónCuenta de salto de cada segundo del GPSLatitud


Longitud


Modo de cálculo de posición

Tipo de fijación de posición válida

Velocidad sobre el sueloCurso sobre el sueloDilución de precisión de posición (PDOP)Dilución de precisión de tiempo fTDOP)

Opciones0 a 10230 a 604799Formato : ddmmaaFormato : hhmmssvalor no fijoFormato : ggmm.mmmmlos ceros a la izquierda también se transmitenN : norteS : surFormato : gggmm.rnmmirtlos ceros a la izquierda también se transmitenW : oesteE : esteM :manualA : automático0 : no hay fijación válida1 :2D2:3D0 a 999 Rm/h0 a 359 grados (verdadero)0 a 9 (redondeado al entero más cercano)0 a 9 (redondeado al entero más cercano)

Tabla 1-1-4. Detalle de los campos de información en el bloque SPGRklF

B.ll. Información de velocidad 3D (3D VelociU'Informatioii_jL_P_GRMV)

Este es un bloque de datos con formato de propietario de Garmín.

5PGRMV,<l>,<2>,<3>,*hh<CRxLF>

Campo<1><2>

<3>

Contenido.Velocidad hacia el Este verdaderoVelocidad hacia el Norte verdaderoVelocidad vertical

Opciones-999.9 a 9999.9 m/s-999.9 a 9999.9 m/s-999.9 a 9999.9 m/s

Tabla 1-15. Detalle de ¡os campos de información en el bloque SPGRk-IV

B. 12. Información de estado_del equipo (Sensor Status Information -PGRMT)

Este es un bloque de datos con formato de propietario de Gannin, y tiene el siguiente formato:

22


$PGRMT,<l>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,O,<8>*hh<CRxLF>

Campo<1><2>

<3>

<4>

<5>

<6>

<7>

<8><9>

ContenidoProducto, modelo v versión del softwareChecksum de prueba de la ROM

Detección de falla de recepción

Datos almacenados

Hora real de reloj

Detector de desviación del oscilador

Detector de recolección de datos

Temperatura de la unidad en grados centígradosConfiguración del GPS

OpcionesValor no fijoP : correctoF: fallaP : correctoF : fallaR : retenidosL : perdidosR : retenidaL : perdidaP : correctoF : excesiva desviaciónC : recolectando datos de almanaquenulo si el almanaque se mantieneValor no fijoR : retenidaL : perdida

Tabla 1-16. Detalle de los campos de información en el bloque SPGRhíT

1.2. Telefonía Celular

1.2.1. Descripción general del sistema

La telefonía celular nace de la idea de crear un sistema de comunicaciones que permitiera prestar servicios de

telefonía normal a abonados que se encontraran en movimiento. Con este concepto, la idea original de la telefonía

pública se ve radicalmente cambiada, pues ya no se pretende llegar con el servicio a un lugar ñjo, sino que ahora, se

pretende llegar con el servicio al abonado donde quiera que éste se encuentre.

central celvilar

Figura 1-2. Esquema básico del servicio de telefonía celular

El sistema básicamente se compone

de tres elementos: la. central

telefónica celular, una estación

transreceptora a la que se le

denomina estación base y el

abonado móvil, tal como se

esquematiza en la Figura 1-2.

Las comunicaciones del abonado

con la estación base, y la estación

base con la central celular son full-

23

CapItuJo 1. Generalidades

dúplex utilizando diferentes regiones del espectro radioeléctrico para el efecto.

Teóricamente, el área cubierta por el servicio de telefonía celular se divide en áreas hexagonales iguales

(a) (b)

(c)

Figura 1-3. Forma de las celdas de cobertura de telefoníacelular

denominados celdas. En el centro de cada celda, o en una de sus esquinas se encuentra una estación base. Ya en

este modelo más general, la estación base tiene que manejar las comunicaciones de todos los abonados que se

encuentran en la celda respectiva.

Como se puede apreciar en la Figura 1-3, si bien el área de cobertura es idealmente hexagonal (figura (a)), ya en la

realidad su forma es sustancialmente diferente. En el mejor de los casos se pueden tener áreas de cobertura

circulares (figura (b)), pero ya en la práctica las áreas de cobertura presentan formas irregulares alrededor de la

estación base dependiendo de las condiciones de propagación del medio (figura (c)).

Como ya se mencionó anteriormente, todas las estaciones base del sistema se conectan a una central celular general,

denominada MTSO (Mobile Telecomunications Switching Office). La MTSO controla todo el tráfico del sistema y

se encarga además de conectar a los abonados del servicio celular a la central de telefonía pública.

1.2.2. Sistemas celulares

Existen diferentes sistemas de telefonía celular aplicados en todo el mundo. En lo que respecta a sistemas

analógicos se pueden mencionan el MCS en Japón, el TACS en Inglaterra, el NMT en los países nórdicos, o el

AMPS en Estados Unidos. A partir de la década de los 90 han entrado con fuerza los sistemas celulares digitales

que utilizan técnicas de acceso TDMA o CDMA.

24


El sistema de telefonía celular que se ha aplicado en nuestro país es el AMPS (Advanced Mobile Telephone

System) creado por la Bell Telephone de Estados Unidos en el año de 1983. Además, en el año 1997 ya han

ingresado los sistemas digitales.

En nuestro trabajo, se va a utilizar el sistema celular analógico AMPS, por lo tanto se va a profundizar un poco mas

en el mismo.

1.2.3. Sistema AMPS

El sistema AMPS contempla el uso de un máximo de 666 canales con un ancho de banda de 30KHz cada uno. En

nuestro país, los 666 canales se reparten entre las dos concesionarias del servicio, formándose dos bandas, la A y la

B, cada una con una capacidad máxima de 333 canales.

El grupo de 333 canales en cada banda se reparte entre 7 celdas, por tanto, cada celda puede manejar 333/7 = 47.57

canales. El acceso a los canales se hace con técnica FDMA. La señal de voz ocupa un ancho de banda igual al de un

canal telefónico normal y es modulada en FM con una desviación de frecuencia máxima de 12 KHz, Cada una de

las celdas definidas en el sistema AMPS tiene un radio máximo de 13 Km.

L 2.3.1. utilización del espectro en el sistema AMPS

Los canales A y B se reparten frecuencias en la banda de 800 a 900 MHz. En esta banda, se deben dividir las

frecuencias asignadas para la comunicación móvil-base, y para la comunicación base-móvil.

La Figura 1-4 muestra el rango de frecuencias utilizado para la transmisión desde el móvil hacia la estación base,

mientras que la Figura 1-5 muestra el rango de frecuencias utilizadas para la transmisión desde la estación base

hacia el móvil.

A' ' Banda A Banda B A'/ B'

Í4 825 835 845 849

Figura 1-4. Distribución del espectro para comunicaciones entre móvily estación base

25


Como se puede ver en los gráficos, los canales efectivos de voz ocupan un espacio total de 40 MHz. Existen bandas

de frecuencia adicionales entre 824 a 825 MHz, 845 a 849 MHz, 869 a 870 MHz y 890 a 894 MHz que son

utilizadas para control y señalización del sistema en cada banda.

A' ' Banda A Banda B A'/ B'

869 870 880 89° 894

I - Frecuencia en MHz - — ...... — -- ------- - -'

Figura 1-5. Distribución del espectro para comunicaciones entre estación basey móvil.

1.2.4, Transmisión de datos en sistemas celulares

La transmisión de datos utilizando un canal celular presenta algunas dificultades; y es que a diferencia de una linea

telefónica normal, el canal de transmisión celular puede presentar características extremadamente variables dado

que el abonado en estos casos se encuentra en movimiento, y la señal puede verse afectada por fenómenos de

atenuación, dispersión, reflexión, bloqueo, etc.

El canal de voz analógica utilizado en el sistema AMPS tiene el mismo ancho de banda que un canal telefónico

normal, 4 KHz. Los niveles de señal-ruido del canal celular son variables, pero en promedio se puede tomar un

valor de ISdB.

Con estos datos, según el teorema de Shannon, la velocidad máxima a la que se podría transmitir datos por el canal

celular sería:

Donde BW es el ancho de banda del canal de voz celular (4 KHz), y S/N es la relación señal-ruido que para el caso

de 18 dB toma el valor de 63.09. Como resultado, la velocidad máxima de transmisión de datos que se puede

alcanzar es 24000 bps. Este resultado no debe entusiasmarnos mucho, pues se debe recordar primeramente que el

valor calculado es solo un límite al que es extremadamente' difícil llegar, y por otro lado se debe tomar en cuenta

que se necesitan técnicas de transmisión especiales para contrarrestar el efecto de los errores que inevitablemente

se van a producir debido a los fenómenos que se mencionaron anteriormente. La situación se complica aun más si

tomamos en cuenta que para nuestro trabajo se va a utilizar modems de calidad telefónica que están diseñados para

trabajar con líneas de telefonía pública que tienen características completamente diferentes a las líneas celulares.

Por todo lo anteriormente expuesto, la velocidad máxima de transmisión de datos con la que se podrá trabajar será

inevitablemente mucho menor a la calculada anteriormente mediante la formula de Shannon. Cuando llegue' el

26


momento de hacer las pruebas del sistema que se va a diseñar se determinará con precisión cuál va a ser ese valor

tope.

1.3. Modems telefónicos

1.3.1. Generalidades

Los modems son sistemas que permiten la conversión de una señal digital a una señal analógica (modulación) para

poder ser enviada a través de un canal de transmisión. Una vez Llegada a su destino, la señal analógica es

demodulada y convertida nuevamente en la señal digital original.

En el caso de los modems telefónicos el canal de transmisión es el canal telefónico, el cual puede ser conmutado o

dedicado. Los datos pueden ser transmitidos de manera asincrona o síncrona. Para este trabajo se van a utilizar

modems telefónicos que permiten la conexión entre computadores personales generalmente a través de línea

conmutada.

Los modems telefónicos comerciales que se van a utilizar en este trabajo pueden manejar en la actualidad una gran

variedad de recomendaciones y estándares de comunicaciones de manera automática, algunos de los cuales son los

siguientes:

Bell 103

Bell212A

V.17

V.21

V.22 / V22bis

V.23

V.27ter

V.29

V.32/V32bis/V.32terbo

V.42 / V.42bis

MNP

Cada uno de los estándares señalados se caracteriza por determinados tipos de: explotación del canal (full y/o

halfduplex), transmisión (síncrona o asincrona), modulación digital, velocidades de transmisión, métodos de

compresión de datos y métodos de detección de errores.

27


1.3.2. Funcionamiento de un modem telefónico para PC en modo asincrónico

1.3.2.1. Conexión modem-PC

La conexión entre el modem y el PC se la realiza a través del puerto serial de este último usando un interfaz RS232,

ya sea con un conector DB25 o un conector DB9. En la Tabla 1-17 se muestran las líneas de comunicaciones mas

usadas en el interfaz RS232, utilizando un conector DB25, desde el PC hacia el modem.

13(* * * * * * * * * * * * • )

14 25

Númerode pin

12345678

2022

Dirección

—Al modemDesde el modemAl modemDesde el modemDesde el modem

—Desde el modemAl modemDesde el modem

Descripción

Tierra eléctricaTransmisión de datosRecepción de datosRequesttoSend(RTS)Clear to Send (GTS)Data Set Ready (DSR)Tierra de señalData CarrierDetect (DCD)Data Terminal Readv (DTR)Ring Indicator

Tabla 1-17. Distribución de lineas de comunicaciones entre PC y modem usando e! interfaz RS23 2 con unconectror DB25

Las líneas de comunicaciones del interfaz RS232 utilizando un conector DB9 desde el PC hacia el modem se

muestran en la Tabla 1-18.

Númerode pin

12

34 .56789

Dirección

Desde el modemDesde el modemHacia el modemHacia el modem

—Desde el modemHacia el modemDesde el modemDesde el modem

Descripción

Data Carrier Detect (DCD)Recepción de datosTransmisión de datosData Terminal ReadvCDTR)Tierra de señalData Set Ready (DSR)Request To Send (K.TS)Clear To Send (CTS)Ring IndicatorCRT)

Tabla 1-18, Distribución de líneas de comunicaciones entre PC y modem usando el interfaz RS232 con un conectorDB9

28


Cabe hacer aquí un pequeño resumen de las características del interfaz RS232:

• Lógica negativa, con niveles de voltaje de -3 VDC a -25 VDC para 1 lógico, y, +3 VDC a +25 VDC para O

lógico.

• Velocidad máxima de transmisión de datos 20 Kbps.

• Distancia máxima de transmisión 15m.

• En el interfaz RS232 se establece que una señal está activa cuando presenta un voltaje positivo (O lógico) y está

desactivada cuando presenta un voltaje negativo (1 lógico).

1.3.2.2. Operación asincrónica del modem telefónico

En modo asincrónico la señal RTS es ignorada por el modem. La señal CTS se mantiene siempre activa.

A) Recepción de llamadas

Cuando el modem detecta el tono de timbrado en la linea telefónica activa la señal RL El modem descuelga

entonces el teléfono para contestar la llamada enviando el respectivo conjunto de tonos de "handshake" al modem

que llama. Una vez que la conexión ha sido establecida, el modem activa las señales DCD y DSR, estableciéndose

la comunicación.

B) Generación de llamadas

El modem descuelga el teléfono y marca el número con el que quiere conectarse. Una vez marcado el número,

espera la respuesta del modem remoto. Cuando la conexión queda establecida, el modem activa las señales DCD y

DSR.

1.3.2.3. Control y manejo de los modems telefónicos para PC

Los modems telefónicos para PC son conectados a un puerto serial, ya sea de manera externa, de manera interna, o

a través de un slot PCMCIA. Una vez instalados, estos modems pueden utilizar el mismo puerto serial de

comunicaciones para enviar o recibir datos o para recibir comandos o instrucciones del usuario. Esta última opción

es posible por medio de los denominados comandos AT.

Los comandos AT son un conjunto de instrucciones creadas para controlar la operación de modems telefónicos

diseñados para computadores personales. El creador original de este conjunto de comandos fue la compañía Hayes

Microcomputer Products de Estados Unidos, y hoy es ampliamente utilizado en modems de otros fabricantes.

Como ya se indicó anteriormente, estas instrucciones pueden ser enviadas hacia el modem por el mismo puerto

serial que se utiliza para transmisión y recepción de datos. El formato de las mismas es es el siguiente :

29


AT[instruccÍón]<CR>

Donde:

AT es el prefijo que siempre debe preceder a cualquier instrucción

[instrucción] es el espacio donde se coloca la respectiva instrucción

<CR> es el carácter carriage return.

Existen tres tipos de instrucciones AT: las estándar, las extendidas y las V.42b¡s. En nuestro trabajo, las

instrucciones que se van a usar con mayor frecuencia son las tipo estándar básicas.

Existe un conjunto de instrucciones AT estándar básicas que se aplican a la generalidad de modems telefónicos

para PC. Sin embargo, cada fabricante puede agregar sus propias instrucciones. A continuación se presenta un

listado en orden alfabético y clasificado por bloques con la respectiva descripción de las instrucciones AT estándar

más comunes para la mayoría de modems.

A) Contestación de llamadas.

A Ordena al modem responder manualmente a la llamada entrante.

B) Repetición de último comando.

A/ Repite automáticamente la última instrucción ejecutada. Este comando se efectúa SIN COLOCAR EL

PREFIJO AT.

C) Modo de comunicación con estándar Bell.

Cualquiera de estas instrucciones obligan al modem a utilizar velocidades de transmisión de datos bajas.

BO Modo CCITT @ 1200 bps.

Bl Modo Bell @ 300/1200 bps

D) Modo de marcado.

D... Modo de marcado y/o ejecución de marcado

Dentro del modo de marcado, los puntos suspensivos pueden ser reemplazados pon

30


P marcado por pulsos

R originar llamadas en modo de contestación

T marcado por tonos

W esperar el tono de marcado

pausa

@ esperar por silencio

! flash

; volver al modo de instrucciones después de marcar

Dentro del modo de ejecución de marcado, los puntos suspensivos pueden ser reemplazados por

desde el O al 9

desde la A hasta la D

Cuando se marca un número, el modem automáticamente se "descuelga".

DS=n Marcar uno de los 4 teléfonos (n = O a 3) almacenados en la memoria del MODEM.

E) Eco de instrucciones.

Cuando se envía una instrucción hacia el modem, ésta devuelve la cadena de caracteres ingresada, como un modo

de monítorear si la instrucción fue ingresada correctamente. Esto es lo que se conoce como eco de instrucción.

EO Eco de instrucciones deshabilitada.

El Eco de instrucciones habilitada.

F) Transferencia entre transmisión de datos y recepción de comandos.

Una vez que el modem responde o genera una llamada, y la conexión se ha establecido correctamente, ya no es

posible ingresar instrucciones AT, pues el puerto se encuentra ocupado con el proceso de transmisión y recepción

de datos. La única manera de poder ingresar instrucciones al modem una vez que la conexión ya fue establecida es

enviando al mismo tres veces consecutivas un carácter ASCH que por defecto es el " + ". Este proceso se denomina

transferencia de modo de datos a modo de instrucciones.

+-H- Cambiar de modo de transferencia de datos a modo de instrucciones. Los tres signos + NO deben terminar

con el carácter <CR>.

31


G) Colgar/descolgar.

HO Colgar.

Hl Descolgar.

H) Diagnóstico del modem.

10 Código de fábrica del MODEM.

11 Versión del firmware del MODEM.

12 Prueba de la memoria ROM del MODEM.

13 Identificación del MODEM.

I) Volumen de altavoz.

LO Volumen de altavoz en bajo.

Ll Volumen de altavoz en bajo.

L2 Volumen de altavoz en medio.

L3 Volumen de altavoz en alto.

MO Altavoz siempre apagado.

MI Altavoz encendido hasta que se detecta portadora.

M2 AJtavoz siempre encendido.

M3 Altavoz apagado mientras se está marcando, y encendido hasta que se detecta la portadora.

J) Velocidad de transmisión.

NO Conectar solo a la velocidad de transmisión del DTE.

NI Negociación automática de la velocidad de transmisión.

32

Capitula 1. Generalidades

K) Retomo a! modo de dalos.

Cuando se ha realizado un transferencia de modo de datos a modo de instrucciones, y luego se quiere volver al

modo de datos se debe enviar cualquiera de estas dos instrucciones.

OO Retomar al modo de transferencia de datos.

Oí Iniciar un reciclaje de ecualización y regresar al modo de transferencia de datos.

L) Modo de marcado.

P Marcado por pulsos (similar a ATDP).

kí) Respuesta dtil modcm.

Cuando el modem recibe comandos, o trata de establecer comunicación con algún dispositivo remoto, envía hacia el

usuario mensajes de monítoreo de la operación que está realizando. Esta instrucción permite visualizar o no esos

mensajes de retorno del modem. Más adelante se darán detalles sobre este tema.

QO Habilitar retorno de códigos de respuestas del MODEM.

Ql Deshabilitar retorno de códigos de respuestas del MODEM.

N) Registros.

Los registros son localidades dentro de la memoria interna del modem en donde se almacenan valores que

configuran las diferentes funciones del mismo. Más adelante se detallarán algunos de estos registros.

Sr? Mostrar el valor almacenado en el registro Sr (r = O a 109).

Sr=n Almacenar el valorn (n = O a 255) en el registro Sr (r= O a 109).

O) Modo de marcado.

T Marcado por tonos (similar a ATDT).

P) Fórmalo de respuestas de! modem

Los mensajes de retorno del modem pueden ser enviados en un formato numérico o en un formato de texto.

33


VO Muestra respuestas del MODEM en formato numérico.

VI Muestra respuestas del MODEM en formato de caracteres (palabras).

O) Modo de operación,

XO Compatibilidad con HA YES Smartmodem 300. (blind díaling)

XI Similar a XO además de mostrar todos los mensajes CONNECT.

X2 Similar a XI además de detección de tono de invitación a marcar.

X3 Similar a XI además de detección de tono de ocupado.

X4 Reúne todas las características de XI, X2 y X3.

Por defecto, los moderas telefónicos se configuran de tal manera que antes de realizar una llamada para conectarse

a un sistema remoto deben sensar el tono de invitación a marcar de la línea telefónica. Si el tono no aparece, el

modem no marca. Sin embargo, es posible forzar al modem para marcar aun cuando no haya el respectivo tono de

invitación. A esta operación es lo que se conoce como blind dialing,

R) Conexión/desconexión remota.

YO Deshabilitación de desconexión a larga distancia.

Yl Habilitación de desconexión a larga distancia.

S) Resel.

ZO Reinicializar y recuperar perfil de usuario # 1.

Zl Reinicializar y recuperar perfil de usuario #2,

Como se indicó anteriormente, las instrucciones AT también pueden ser extendidas o del tipo V.42bis. Si el lector

desea conocer estos tipos adicionales de instrucciones se le recomienda consultar cualquier manual de modems

telefónicos para computadores personales.

A continuación, se presentan algunos ejemplos para visualizar mejor el uso de las instrucciones AT:

34


ATDT413414<CR>

Esta instrucción ordena al modem marcar con sistema de tonos el número de teléfono 413414

(2)

ATXOS7=27EODP516914<CR>

Esta instrucción configura al modem para realizar blind dialing, carga el registro que almacena el tiempo de espera

de portadora remota en 27 segundos, ordena que no haya eco de comandos y por último ordena al modera marcar

con sistema de pulsos el número 516914.

(3)

ATL(KCR>

Esta instrucción ordena al modem colocar el volumen de altavoz en el mínimo nivel audible.

1.3.2.4. Registros

En la sección anterior, al hablar del comando S se definió lo que era un registro. En esta sección se van a detallar

algunos de ellos. En este caso, cada fabricante puede deñnir su propio conjunto de registros, sin embargo, y

afortunadamente, existe un grupo de ellos que puede considerarse común para todos los modelos de moderas

telefónicos para PC.

50 Número de timbradas que debe esperar el modem antes de contestar autoraáti cara ente. El rango de este

registro es de O a 255. Si se escoge el valor O, el modem no responderá automáticamente.

51 En este registro, el modem almacena el número de timbradas del teléfono que ha detectado. A partir del

valor definido en SI, el modem irá incrementándolo de uno en uno. El rango de este registro es de O a

255.

52 Código ASCH (decimal) del carácter de escape que se utiliza para el proceso de transferencia de modo de

datos a modo de comandos explicado en la sección anterior. Este registro define cuál va a ser el carácter

que se va a enviar. El rango de este registro es de O a 127.

35

Capítido 1. Generalidades

53 En este registro se define el carácter ASCH(en decimal) al que se le asigna la función de carriage return

<CR>. Por defecto, el carácter asignado es el número 13. El rango de este registro es de O a 127.

54 En este registro se define el carácter ASCH(en decimal) al que se le asigna la función de line feed <LF>.

Por defecto, el carácter asignado es el número 10. El rango de este registro es de O a 127.

55 En este registro se define el carácter ASCH(en decimal) al que se le asigna la función de espacio hacia

atrás. Por defecto, el carácter asignado es el número 8. El rango de este registro es de O a 32 o 127.

56 En este registro se define el tiempo en segundos que el modem esperará para detectar el tono de marcado,

El rango del registro es de O a 255.

57 En este registro se define el tiempo en segundos que el modem esperará para detectar la portadora remota.

El rango del registro es de O a 255.

58 En el comando de marcado del modem (ATD) existe una extensión simbolizada por una coma " ,", la cual

define un tiempo de espera de ejecución entre instrucciones. Este registro define el tiempo en segundos

que deberá durar esa espera. Su rango está entre O y 255.

Sff Define el tiempo en el que el modem esperará después de haber detectado una portadora remota para

asegurarse de que la señal detectada es realmente la portadora esperada. El tiempo está definido de O a

255 décimas de segundo.

SI O Define el tiempo en el que el modem esperará después de haber detectado la desaparición de la portadora

remota antes de desconectarse de la linea telefónica. El tiempo está definido de O a 255 décimas de

segundo.

SJ1 Define el tiempo de duración de los tonos de marcado (diferenciar bien entre tonos de marcado y pulsos

de marcado). El tiempo está definido de 50 a 255 milésimas de segundo.

512 Define el tiempo que debe haber entre los caracteres de escape de transferencia de modo de datos a modo

de instrucciones. El tiempo se define de O a 255 lapsos de 0.02 segundos.

513 Reservado.

514 En este registro se almacenan valores definidos internamente por los comandos D, E, Q, V, W,

&Y(extendido).

515 Reservado.

36


SI 6 Este registro almacena valores internamente generados por el comando extendido &.T.

S17 Reservado.

S!8 Define el tiempo en segundos que el modem tomará para realizar pruebas de diagnóstico interno. El rango

de este registro es de O a 255.

519 Reservado.

520 Reservado.

521 Este registro almacena valores internamente generados por el comando estándar Y, y los comandos

extendidos &D, &L, &R y &S.

522 Este registro almacena valores internamente generados por los comandos estándar L, M y X.

523 Este registro permite controlar procesos de prueba remota del modem, paridad, velocidad de transmisión y

tono de guardia. A menos que se desee realizar un control muy especializado del modem no es

recomendable entrar a este registro pues se genera automáticamente por el mismo sistema.

524 Reservado.

575 Determina el tiempo mínimo que el modem debe esperar para tomar en cuenta cualquier variación de la

señal DTR desde el DTE (computador). El rango de este registro es de O a 100 segundos.

526 Determina el tiempo mínimo que el modem debe esperar para tomar en cuenta cualquier variación de las

señales RTS y GTS. El rango de este registro es de O a 255 intervalos de una centésima de segundo.

527 Este registro almacena valores internamente generados por el comando estándar B y los comandos

extendidos &Q y &X.

528 Reservado.

529 Reservado.

1.3.2.5. Mensajes

Como ya se mencionó en la sección anterior, el modem envía mensajes de monitoreo para determinar el estado del

mismo. Las siguientes listas muestran los mensajes que puede enviar el modem a través del puerto serial hacia el

37

CapítuJo 1. Generalidades

usuario. Primero se tiene el formato de texto y al frente se coloca el formato numérico. Aquí se debe hacer una

aclaración. Con excepción de los mensajes que estén marcados con un asterisco (*), el resto de los que se indican

no son estándar para todos los modems telefónicos para PC. La lista que se presenta pertenece a una tarjeta fax-

modem estándar de 14400 bps. Sin embargo, ¡os mensajes aquí presentados pueden servir como referencia si se

desean interpretar textos enviados por otras marcas y modelos de modems.

A) Mensajes de establecimiento de. conexión.

CONNECT* 1

CONNECT 1200* 5

CONNECT 2400* 10

CONNECT 4800* 11

CONNECT 7200* 12

CONNECT 9600* 14

CONNECT 12000* 16

CONNECT 14400- 17

CONNECT 300/REL 22

CONNECT 1200/REL 24

CONNECT 2400/REL 25

CONNECT ASOO/REL 26

CONNECT 7200/REL 27

CONNECT 9600/REL 28

CONNECT 12000/REL 29

CONNECT 14400/REL 30

CONNECT 300/REL-MNP 32



CONNECT 4SOO/REL-MNP 36



CONNECT 12000/REL-MNP 3 9





CONNECT 4 SOO/REL-MNP 5 46


CONNECT 9600/REL-MNP 5 4S



CONNECT 1200/REL-LAPM 54







CONNECT 1200/REL-LAPM V.42BIS 64



CONNECT 7200/REL-LAPM V.42BTS 67

CONNECT 9600/REL-LAPM V.42BIS 6S



Donde;

300, 1200, 2400, 4800, 7200, 9600, 12000, 14400, es la velocidad de transmisión de datos en bps.

REL significa que la conexión está correctamente establecida y es confiable.

MNP son las siglas de Microcom Nehvorking Protocol, que es un protocolo de detección y compresión de datos.

MNP 5 es uno de los niveles del protocolo MNP y que establece justamente la compresión de datos.

38

Capítulo 1. Generalidad es

• LAPM son las siglas de Link Access Procedure for Modems que es un protocolo de control primario de errores

en transmisión punto a punto.

• V.42BIS es el estándar CCUT para compresión y correción de errores en modems telefónicos.

B) Mensajes estándar.

Cuando un comando ha sido enviado correctamente hacia el modem y éste lo ha obedecido aparecerá el mensaje:

OK* O

Si el modem detecta el tono de timbrado enviará el mensaje:

RING* 2

Si después de un tiempo definido no se puede conectar con el modem, ya sea porque no contesta o porque hubo una

falla en la conexión se presentará el mensaje:

NO CARRIER* 3

Si se ha producido algún error en el envío de comandos al modem aparecerá el mensaje:

ERROR* 4

Si no hay tono de marcado, y sí el modem está configurado para detectarlo aparecerá el mensaje:

NO DIALTONE* 6

Si el modem marca, pero la línea está ocupada aparecerá el mensaje:

BUSY* 7

1.4. Presentación del sistema localizador de vehículos por medio deGPS y usando la red de telefonía celular

Los sistemas de localización (tracking) de vehículos no son nuevos. En países industrializados como Estados

Unidos o los países europeos ya se utilizan sistemas de rastreo satelital para una gran cantidad de aplicaciones.

En Ecuador, los sistemas de rastreo vía satélite ya existen pero no tienen una gran penetración en el mercado

debido fundamentalmente a su alto costo. Estos sistemas se enfocan fundamentalmente al rastreo y recuperación de

vehículos robados. Y es que el robo de vehículos en nuestro país ha tomado características alarmantes. Para el año

de 1997 los reportes policiales dan cuenta de que solo en la ciudad de Quito se roban en promedio de 4 a 5

vehículos diarios, con una efectividad de recuperación de los mismos que está entre el 30 y 40%. Los vehículos no

39


recuperados salen del país o simplemente son desarmados en talleres clandestinos dentro o fuera de la ciudad de

donde son robados.

Esta triste realidad ha hecho que en los últimos años aparezcan en el mercado una gran cantidad de dispositivos

electrónicos de seguridad de vehículos. La efectividad de estos dispositivos es variable debido fundamentalmente a

que protegen a los automotores de robos "pasivos", es decir, protegen en el caso de que el vehículo sea robado

estando parqueado. Sin embargo, la gran mayoría de dispositivos no protegen al automotor, y sobre todo, a la vida

de los propietarios cuando el vehículo es robado por medio de un asalto (que desgraciadamente es una técnica muy

utilizada en nuestro país).

La conveniencia de tener un sistema en el que el vehículo esté permanentemente monitoreado el momento en que se

produce el robo del mismo es muy evidente. Por un lado se garantiza la recuperación del vehículo en prácticamente

un 100%, y por otro se garantiza la integridad del propietario pues éste no tiene ningún poder para desactivar el

sistema como ocurre en los dispositivos de seguridad comunes.

Aunque el sistema que se va a diseñar en este trabajo puede tener aplicaciones muy variadas que más adelante se

van a mencionar, está justamente enfocado para servir como un sistema de rastreo de vehículos en caso de robo.

1.4.1. Estructura.

BLOQUE HOVTL BLOQUE FIJO

\***yGPSi

HODEH —

14/*

Telce

I 1 Tarjeta decont-rol

25

y0

36yf

éfonc.u-Lar

J

14

7*

2

5

80

3

6

3

í

HODEH \

1 -Teléfono PC compatible

Figura 1-6. Esquema de la estructura de! sistema de localizarían propuesto para este trabajo

El sistema que se propone en este trabajo (Figura 1-6 )está compuesto por dos bloques:

• Bloque móvil; que consiste en todo el equipo que se va a instalar en el vehículo.

• Bloque fijo: que consiste en el equipo que se va a instalar en la estación de rastreo o estación de vigilancia.

40


El bloque móvil estará compuesto por:

• Un receptor GPS.

• Un teléfono celular.

• Uu modem telefónico para PC.

• Una tarjeta de interfaz y control entre el modem, el receptor GPS y el teléfono celular.

El bloque fijo estará compuesto pon

• Una línea telefónica normal.

• Un modem.

• Un computador personal IBM compatible.

1.4,2. Funcionamiento

La localización del auto robado puede darse en dos modalidades:

En la primera modalidad, a la cual se la puede denominar "pasiva", la persona estaciona o deja su vehículo. Al

volver descubre que el auto ya no está. En ese caso el dueño hace una llamada a la central de vigilancia reportando

el robo del vehículo. Una vez reportado el robo, la central de vigilancia "llama" al vehículo robado marcando el

número del teléfono celular instalado en el dispositivo localizador. Cuando el teléfono celular timbra, el circuito

que sirve de interfaz entre el GPS y el celular se activa contestando la llamada. Una vez que el sistema responde,

desde la central de vigilancia se envían las instrucciones para que el GPS se active y empiece a enviar datos de

posición del vehículo a través del modem.

En la segunda modalidad, a la cual se le puede denominar "violenta", la persona es asaltada en su vehículo. En este

caso se pueden presentar dos opciones :

• La persona asaltada activa por medio de un control remoto o un "botón de pánico" el sistema localizador. En

este caso, el interfaz GPS-celular se activa y llama por teléfono a la central de vigilancia. Cuando la central de

vigilancia contesta, el sistema envía ¡as instrucciones o mensajes que indiquen que se está produciendo una

emergencia de robo y se está iniciando el envío de datos de posición del vehículo.

• El segundo caso es el mismo que el visto en la modalidad pasiva. Es decir, la persona robada reporta el robo a

la central de vigilancia.

41


1.4.3. Ventajas y aplicaciones

a) Ventajas

La ventaja fundamental de este tipo de equipo radica en el hecho de que se utiliza un GPS como determinador de

posición y la red de telefonía celular como medio de transmisión de los datos, lo que hace que el sistema

1 localizador tenga prácticamente una cobertura nacional, las 24 horas del día.

Esta ventaja puede ser altamente útil en los siguientes aspectos :

• Aun cuando el vehículo robado fuera llevado a las afueras de la ciudad o incluso a cualquier lugar dentro del

país, seguiría siendo localizable.

• El sistema puede funcionar aun cuando el vehículo fuera robado en otra ciudad que no fuera Quito o Guayaquil.

Por ejemplo un vehículo robado en Cuenca o en Ambato podría ser reportado a la central de vigilancia sin

ningún problema y ésta de igual manera podría localizarlo. Esto permite que exista una sola central de control a

nivel nacional, localizada en cualquier ciudad, pueblo o posición donde exista cobertura de telefonía celular o

cobertura de red de telefonía pública.

• La posición, velocidad y dirección del vehículo son completamente conocidas en intervalos de algunos

segundos, Eventüalmente, se podría diseñar una base de datos gráfica en la que se tengan mapas digitalizados

del país, para de esa manera visualizar de manera aun más fácil la posición del vehículo.

b) Aplicaciones.

El sistema no solo puede ser utilizado para localización de vehículos robados sino para:

• Seguimiento de vehículos de transporte de valores.

• Seguimiento de unidades de transporte de pasajeros o carga a través de rutas cubiertas por servicio de telefonía

celular.

- • Seguimiento y apoyo de vehículos policiales o de emergencia.

42

Capítulo 2.Hardware de la tarjeta de interfazy controldel bloque móvil

43

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de inlerfaz y control

2.1. Elementos de la tarjeta de interfaz y control

EÜ el capítulo I se definió lo que era el bloque móvil del sistema localizador, y se indicaron los cuatro elementos

que lo conforman: el GPS, el teléfono celular, el modem y la tarjeta de interfaz y control../ •

La tarjeta de interfaz y control (TIC) es la encargada de recoger los datos del GPS y enviarlos al bloque fijo del

sistema localizador usando el teléfono celular y el modem; adicionalrnente, se encarga de manejar de manera

automática los equipos antes mencionados. Para desarrollar estas funciones, la TIC va a estar compuesta por los

siguientes bloques de hardware:

• Sistema microprocesado.

• Interfaz con el teléfono celular

• Detector de alarmas.

• Hardware de comunicaciones.

• Fuentes de energía.

2.2. Sistema microprocesado

La TIC basa todo su funcionamiento en un microcontrolador INTEL 8051, el cual presenta como características

más importantes las siguientes:

• Capacidad de memoria de programación de 64 KB.

• Capacidad de memoria RAM externa de 64 KB para datos y/o manejo de periféricos.

• Un puerto serial para recepción y transmisión de datos.

• Un puerto de 8 bits para entrada/salida de datos.

• Dos interrupciones externas.

Para su funcionamiento, el microcontrolador 8051de Intel tiene que instalarse con una configuración básica, a partir

de la cual se puede desarrollar cualquier aplicación. En la Figura 2-1 se presenta la configuración básica que se va a

utilizar en el trabajo que se va a desarrollar. La configuración presentada está compuesta por el microcontrolador,

un "latch" TTL 74373 y una memoria EPROM de 64KB tipo 2764. A estos elementos básicos se deben agregar un

circuito de RESET y un cristal para la generación de señales de reloj que en nuestro caso será de 7.3728 MHz.

En las siguientes secciones se describirán con detalle todas las conexiones y adecuaciones que se hagan a partir de

esta configuración básica.

44

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de foiterfaz y control

2.3. Interfaz con el teléfono celular

2.3.1. Tipo de teléfono

En el mercado existe una gran cantidad de modelos de teléfonos celulares. Sin embargo, se pueden clasificar los

diferentes modelos en dos grandes bloques: los teléfonos portátiles, y las unidades ñjas.

Los teléfonos portátiles son unidades pequeñas con una potencia de transmisión máxima de 0.6W. La ventaja de

este tipo de aparatos es su facilidad de transportación por su tamaño.

Las unidades fijas son teléfonos celulares que manejan potencias de transmisión de 3W. Este tipo de teléfonos no

tienen la misma facilidad de transportación que los portátiles, pues su tamaño es casi el mismo que el de un

teléfono común y corriente. Sin embargo, esa desventaja se compensa por el hecho de que este tipo de unidades

tienen un alcance mucho mayor al de las unidades portátiles.

Para este trabajo se va a utilizar una unidad fija UKUDEN CP1700. En la Figura 2-2 se muestra una vista frontal de

este teléfono. De aquí en adelante, todas las especificaciones de hardware que se mencionen en esta sección y en el

resto del trabajo van a ser aplicables a este tipo de teléfono celular.

2.3.2. Control del teléfono celular

Como ya se discutió anteriormente, el objetivo del sistema que se está desarrollando, y en particular de la TIC, es

establecer de manera AUTOMÁTICA un enlace de datos entre el vehículo que se quiere localizar y un terminal

remoto.

Dentro de los diferentes procesos automáticos que la TIC debe desarrollar está el manejo del teléfono celular. Este

manejo implica realizar los siguientes procesos básicos:

• Detectar llamadas entrantes.

• Contestar llamadas entrantes.

• Realizar llamadas a un número específico.

• Transferir llamadas entrantes y salientes al modem instalado en el vehículo.

Para que la tarjeta de interfaz y control pueda realizar todos estos procesos de manera automática, se deben elaborar

los interfaces adecuados entre el teléfono y la tarjeta; y para diseñar estos interfaces, se deben conocer en detalle

qué señales eléctricas del teléfono celular pueden ser utilizadas para el efecto.

45

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lado

rSO

Sl

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de interfaz y control

auricular

display

ocaoooooooooooo

teclado

Figura 2-2. Vista frontal del teléfono UNIDEN CP1700

2.3.2.1. Señales de control del teléfono celular.

La unidad CP1700 permite manejar 10 señales de control diferentes. El acceso a estas señales se puede realizar a

través de dos puntos. El primero es un zócalo instalado internamente en el circuito impreso principal del teléfono y

el segundo punto de acceso es a través de un conectar RJ45 que normalmente sirve para conectar el auricular al

teléfono. En la Figura 2-3 se muestran en detalle este par de puntos de acceso y la distribución de las señales que se

pueden manejar en los mismos.

Las señales de control indicadas en la Figura 2-3 son las siguientes:

P.SW:

GND:

CRD:

Esta es una señal que viene desde el teclado del celular, y que se encarga de sensar el estado del

bolón de encendido y apagado (PWR) del teléfono. Cuando el botón PWR del teclado no está

presionado, esta señal presenta O VDC, mientras que cuando el botón PWR es presionado

presenta 5 VDC.

Es la tierra de señal, común para todo el hardware del teléfono celular.

Esta es una sefíal TTL que proviene del teclado del teléfono. Se encarga de enviar toda la

información que identifica a cualquier botón que sea presionado en el teclado. Un poco más

47

Capitulo 2. Hardware de tarjeta de ínterfai y control

nnnnnnnnn

P.SW

GND

•fSVDC

CRD

CTD

RSO

+5VDC

SPOUT

GNDAU

(A)

É ~ 6 S ¿

i

:

J

i 2 ] 1 Audio (in)(celular Rx)

2 GND3 NC4 Audio (out)

(celular Tx)5 HOOK (out)6 +8 VDC (in)

8 CRD (out)

(B)

Figura 2-3. Distribución depines en los accesos a señales del teléfono celular : (A) en el zócalo de accesoal teclado del teléfono celular, (B) en el conectar RJ45

adelante se dará una descripción detallada de esta señal, pues es fundamental para realizar

prácticamente todos los procesos de manejo automático de teléfono celular que se describieron

anteriormente.

CTD: A] igual que CRD, esta es una señal TIL. Transporta información de las condiciones de

recepción del teléfono celular hacia un display que se encuentra en el teclado. Además sirve

como "espejo" de la señal CRD enviando la información de identificación de una tecla

presionada hacia el display del teclado del teléfono.

RSO: Reservado.

SPOUT: Esta señal es la salida de audio del parlante del teléfono celular que se utiliza como "timbre". La

señal de timbrado está compuesta por la suma de dos señales alternas con frecuencias de 941 Hz

y 1477 Hz, y voltajes pico regulables por el usuario entre 2V y 5V. Como se verá más adelante

en este mismo capítulo, esta señal va a ser utilizada por la tarjeta de interfaz y control para

detectar una llamada entrante en el celular.

GNDAu: Es la tierra de señal de audio del teléfono. Es común a la tierra de señal GND,

HOOK; Esta es una señal TTL que se encarga de sensar el estado del auricular del teléfono. Si el

auricular está colgado presenta O VDC, mientras que si el auricular está descolgado presenta 5

VDC.

Rx: Es la salida de la señal de audio hacia el auricular del teléfono celular y que en una

conversación normal llega al oído de la persona.

Capitulo 2. Hardware de tarjeta dt ínterfaz jp control

Tx: Es la entrada de la señal de audio desde el auricular hacia el teléfono celular. En una

conversación normal es la seña] de voz generada por la persona que está hablando.

+5VDC

+8VDC Son señales de polarización que tienen diferentes usos internos en el teléfono.

Señal CEP

Como ya se indicó anteriormente, la señal CRD transporta la información de identificación de un botón presionado

en el teclado del teléfono celular. Cada tecla genera un patrón único de niveles lógicos de esta señal TTL. Cuando

no hay ninguna tecla presionada, la señal CRD se mantiene en 1 lógico (4-5VDC)

Las teclas disponibles en la unidad CP1700 son las siguientes:

Teclas de función: SEND, END, STO, CLR, RCL, flecha arriba, flecha abajo.

Teclas alfanuméricas: 0,1,2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9, O, #, *

A continuación se detalla la estructura de la señal CRD para dos de las teclas del teléfono celular. En el anexo 1 de

este trabajo se muestran los fomatos de las señales CRD para todas las teclas.

Tiempos de estados lógicos para latecla SEND en milisegundos'?*, '^-ytrlt 'Sy,'.,"'' '- ' tetítet'SEND- ''-/-'' ,'•<<'>

, . ' # , ' ' " , ', S ' ' ' ' ' '," ' f / > f

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,9 3,6 15.3^17,0^8.7,' ,

1.73.43.41.77.41.7

Figura '2-4

:í>s'3';

Tiempos de estados lógicos para latecla END en milisemindos

3.41.71.73.41.76.8

figura 2-5

49


2.3.2.2. Interfaz con el sistema microprocesado

A) Interfaz para detección de llamada entrante.

Para detectar una llamada entrante se debe sensar la señal de timbrado del celular. Más adelante, en la sección

denominada "Detector de alarmas", se describirá en detalle la elaboración de este interfaz.

B) Interfaz para contestar llamadas entrantes

Supongamos una persona que recibe una llamada en el teléfono celular. Después de escuchar el timbre,

simplemente descuelga el teléfono y empieza a hablar. El momento en que la persona desea cortar la llamada

cuelga el teléfono.

Recordemos ahora que existe una señal de control del teléfono denominada HOOK. que se encarga de sensar cuando

el auricular del teléfono es descolgado. Desde un punto de vista eléctrico, cuando una persona recibe la llamada

activa la señal HOOK (+5VDC) al descolgar el teléfono, estableciendo la comunicación. El momento en que la

llamada es terminada, la persona desactiva la señal HOOK (OVDC) colgando el auricular.

Con la descripción anterior se puede determinar cómo deberá actuar la tarjeta de interfaz y control cuando detecte

una llamada entrante. Entonces, una vez que el timbrado del teléfono es detectado, la tarjeta simplemente deberá

activar la señal HOOK para contestar 3a llamada, y cuando la tarjeta necesite cortar la comunicación deberá

desactivar la señal HOOK.

Debido a que la señal HOOK es compatible con niveles TTL, el control de la misma se puede realizar vía software

a través de un puerto del microcontrolador. Por Convención, se va a asignar al puerto Pl.O la tarea de controlar la

señal de HOOK.

C) Interfaz para realizar llamadas.

Como en el caso anterior, supongamos que una persona desea realizar una llamada desde el teléfono celular.

Primero deberá levantar el auricular, luego marcar el numeró al que desea comunicarse y después iniciar la llamada

presionando la tecla SEND. Cuando la persona desea finalizar la llamada, simplemente cuelga el teléfono.

Nuevamente, desde un punto de vista eléctrico, cuando una persona marca un número específico e inicia la llamada

por medio de la tecla SEND envía secuencias especiales de bits a través de la señal CRD. Entonces, cuando la

tarjeta de interfaz y control desee realizar una llamada deberá simular las secuencias de bits CRD y enviarlas hacia

el teléfono. Debe recordarse que la señal CRD también es compatible con niveles TTL, por tanto, se la puede

generar por software en el microcontrolador y enviarla a través de un puerto del mismo. Por Convención, se va a

asignar al puerto P1.1 la tarea de controlar la señal de CRD.

50

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de Interfaz y control

D) Interfazpara transferencia llamadas entrantes y salientes del modem

El interfaz para este caso se describirá con detalle en la siguiente sección denominada "circuito híbrido".

2.3.2.3. Circuito híbrido

El teléfono celular se comporta como un sistema de cuatro hilos, pues la transmisión y la recepción de audio se

realiza por canales separados. Por otro lado, el modem telefónico para PC al que se va a adaptar el celular para la

transmisión de datos tiene solamente un canal de dos hilos. Por tanto, para realizar la conexión entre el celular

(cuatro hilos) y el modem (dos hilos) se debe utilizar un circuito híbrido.

La Figura 2-6 muestra el diagrama de bloques del circuito híbrido que se propone para este trabajo.

H <=-x(^Q => y(t)OS

audioODT

audioIHl/H£x(t)- i-y(t) }

Figura 2-6. Diagrama de bloques de! circuito híbrido MODEM-celular

O

c^

Cuando una persona usa un teléfono normal, recibe la información a través del auricular, y envía la información a la

persona que está hablando a través del micrófono del teléfono. Para el caso del prototipo que se está desarrollando,

la comunicación no es entre personas sino entre modems. En la Figura 2-6, el bloque denominado audio OUT es la

señal de audio que se transmite hacia el auricular y que el modem va a "escuchar" ; en el teléfono celular viene a

ser la señal Rx descrita anteriormente. En cambio el bloque denominado audio IN es la señal de audio que el

modem envía a través del micrófono del teléfono hacia el modem remoto con el que está "conversando", en el

teléfono celular viene a ser la señal Tx descrita con anterioridad.

Para describir el runcionamiento del diagrama de bloques de la Figura 2-6 se definen dos señales importantes:

x(t) es la señal de audio que transporta la información hacia el modem.

y(t) es la señal de audio que genera el modem.

51

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de Interfaz y control

El circuito híbrido propuesto trabaja de la siguiente manera: la señal x(t) que proviene del bloque audio OUT del

celular debe pasar hacia el modem a través del transformador. Nótese que por la relación de transformación,

cualquier señal que entra al primario Pl se amplifica en el secundario S en un factor N. Esta amplificación puede

ser perjudicial, pues si la señal que entra a Pies de gran amplitud, una amplificación adicional puede provocar

distorsiones. Para anular este efecto se coloca el amplificador inversor reductor A con una ganancia 1/N antes de

entrar al bobinado Pl. De esa manera, en el primario Pl se tiene la señal:

Ny por tanto, en el secundario S la señal que se tendrá será:

Como se puede ver, ahora en el secundario se tiene la misma señal x(t) a pesar del efecto de amplificación del

transformador. El signo negativo aparece debido a la acción del amplificador inversor. El cambio de fase de la señal

no altera en nada a la información que va hacia el modem.

Por otro lado, la señal y(t) se aplica al bobinado secundario S induciéndose en el bobinado del primario P2. Por el

mismo efecto de número de vueltas del transformador, en el primario P2 ya no se tiene y(t) sino:

xoN

Nótese el siguiente fenómeno: cuando la señal -x(t)/N se aplica a Pl, aparece en S la señal -x(t), tal como se

describió anteriormente. La señal -x(t) que aparece en S induce a su vez una señal -x(t)/N en P2, haciendo que

parte de la señal x(t) vuelva a ser transmitida a su fuente de origen. Se produce entonces una realimentación de

x(t). Por tanto, en el bobinado del primario P2 la señal resultante será la suma de dos señales:

N NNótese que debido a que la referencia en el primario se encuentra localizada en el tab central del transformador, la

señal inducida en P2 por la realimentación de x(t) es x(t)/N y no -x(t)/N.

La atenuación de y(t) a >'(t)/N tampoco nos es conveniente ya que una disminución en la magnitud de la señal que

transporta la información se agrega a todas las atenuaciones que pueden presentarse en el canal de transmisión^

haciendo que en el punto de llegada sea muy difícil recuperar la información original. Se debe entonces restaurar la

señal y(t) pasando por un amplificador, que a la vez es un sumador.

El amplificador sumador tiene dos funciones:

« Restaurar la señal y(t) atenuada por el transformador, y

« Disminuir al máximo el fenómeno de realimentación de la señal x(t). En este caso, el sumador actúa de la

siguiente manera: si se observa la Figura 2-6, a la entrada del amplificador se va a tener la señal y(t)/N + x(t)/N

que viene del bobinado primario P2. En el amplificador se hace la suma de la señal proveniente de P2 con la

52

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de tnterfaz y control

señal -x(t)/N que sale del amplificador A , anulándose las componentes de x(t), y quedando solamente y(t).

Como un sumador se comporta como un amplificador inversor, la señal de salida no va a ser y(t) sino -y(t), sin

embargo, la inversión de fase de y(t) no altera la información que transporta.

El amplificador inversor A, cumple también dos funciones:

• Acondicionar la señal x(t) para su paso por el transformador, y,

• Actuar como una barrera para la señal de salida del modem y(t), impidiendo que ésta genere un conflicto con la

señal x(t) a la salida del bloque audio OUT.

A) Diseño de amplificadores

Una vez que ya se sabe cómo se quiere que funcione el circuito híbrido, se puede realizar el diseño de los

amplificadores que se van a usar en el mismo. Para los diseños se va a utilizar el amplificador operacional LM348.

Se ha escogido este modelo debido a que el circuito integrado contiene 4 operacionales independientes, y además,

porque permite un manejo sencillo de señales alternas debido a que se puede polarizar con 2 fuentes de voltaje, una

positiva y otra negativa.

Para la elaboración de este trabajo se emplearán los siguientes datos generales de diseño:

• Se va a utilizar un transformador con una relación N = 2; lo que quiere decir que de cada bobinado del primario

al secundario ha)' un factor de amplificación de 2.

• Como fuentes de polarización se usarán voltajes de +9VDC y -9VDC.

Diseño del amplificador inversor.

R2

-Vcc

Figura 2-7

Como ya se discutió en el análisis de la Figura 2-6,

el amplificador inversor debe reducir la señal de

salida de audio del celular x(t) en un factor de 2

para compensar la relación de transformación.

Entonces la ganancia de este amplificador debe ser

0.5.

La Figura 2-7 presenta el circuito general. La señal

x(t) que se va a procesar, ingresa a este

amplificador por el punto etiquetado como Vin. La

señal atenuada sale por el punto Vout.

Los datos de diseño para este caso son los siguientes:

53


frecuencia de trabajo:

Voltaje de entrada:

Ganancia;

IKHz

1.5 Vpico max

0.5

El valor del voltaje de entrada pico máximo se lo obtuvo de mediciones de laboratorio de las señales de salida de

audio del celular.

Cálculo de resistencias para la ganancia requerida:

R,R,

Datos de cálculo: Rl

G

15 K (asumido)

0.5 (dato)

Resultado: R2 30 K

Voltaje de salida pico máximo: Voutp = Vinp • 0.5 = (1.5 V) • 0.5 = 0.75 V

El resultado confirma que el voltaje de salida pico si es compatible con las fuentes de polarización asumidas como

datos.

En la Figura 2-8 se muestra el circuito real con valores de elementos definitivos después de realizar las pruebas

respectivas. !

15KEl potenciómetro de 50 K se encarga de

realizar un ajuste fino de la ganancia del

amplificador.

54

Capitulo 2. Hardware de turjctu de Intcrfaz y control

Diseño del Sumador.

El circuito general del sumador se presenta en la Figura 2-9. En el punto denominado Vin2 entra la señal desde el

primario P2 del transformador:

R3 viril ~ 0.5r(0

mientras que en el punto Vinl entra la señal

proveniente del amplificador:

VÍnl — 0.5x(0

La salida del sumador viene dada por la

expresión:

R3_ R3

~R1 "" Rl Vin2

Antes de realizar el diseño se debe poner

atención al siguiente fenómeno: cuando se

acopla el modem al circuito híbrido, se produce un efecto de carga que hace que la señal de salida del modem se

atenúe incluso antes de entrar al bobinado S del secundario del transformador. Si se observa de nuevo la Figura 2-6,

cuando la señal del modem pasa al bobinado P2 ya no solo que va a estar atenuada por efecto, del transformador,

sino que se verá afectada por una reducción adicional por el efecto de carga del circuito híbrido al modem. Por este

efecto, el diseño de] amplificador sumador se va a realizar de tal manera que la componente x(t) va a ser anulada, y

la señal de salida del modem y(t) va a ser amplificada por un factor de 2, es decir, a la salida del sumador se va a

tener:

voni = 1y(t)

Nótese que la función básica del sumador aun se cumple, pues anula la componente realimentada de la señal x(t),

pero ahora, la señal y(t) que viene desde el modem ya no solo que es restaurada sino que es amplificada, justamente

para contrarrestar el efecto de carga del circuito híbrido.

Datos de diseño: Frecuencia de trabajo:

Voltajes de entrada:

IKHz

.Vinl = 0.75 Vpico max

Vin2 = 1.5 Vpico max

Para que las condiciones planteadas se cumplan, la relación de resistencias del sumador debe ser la siguiente:

R3 R3

Datos de cálculo : Rl = 15 K (asumido)

R2 = 15 K (asumido)

R2 Rl

Resultado: R3 = 60 K

55

Capítulo 2. Hardware de tarjeta de Lnterfaz y control

Voltaje de salida pico máximo: 2y(t) = 2-(1.5) = 3 Vpmax

El voltaje de salida máximo es compatible con las fuentes de polarización asumidas para el diseño.

En la Figura 2-10 se muestra el circuito probado en el laboratorio, con los valores reales de los elementos a usarse.

5GK En este circuito real se ha medido una atenuación

de 30 dB de la señal realimentada de x(t) a una

frecuencia de 1 KHz.

En la Figura 2-11 se presenta el circuito híbrido

completo con los valores definitivos.

-3VDC

Figura 2-10

2.4. Detector de alarmas.

Como se vio en el capítulo 1, el sistema localizador empieza su trabajo en cualquiera de los siguientes casos:

• Cuando recibe una señal de timbrado del teléfono celular (llamada entrante)

• Cuando recibe una señal de emergencia activada por el usuario.

Se tiene entonces que diseñar un hardware que permita detectar y procesar estas señales.

2,4,1. Definición de términos

En esta sección hay algunos términos que van a ser utilizados con frecuencia y que deben ser conocidos bien para

comprender el funcionamiento del sistema detector de alarmas.

a) Terminal remoto.

Se conocerá como terminal remoto al sitio donde se encuentra el bloque fijo descrito en el capitulo 1 de este

trabajo, es decir, es el sitio a donde se envían los datos desde el vehículo a través del teléfono celular.

56

HO

OC

W

CS

CU

CL.A

rO

I_IT

KC

MIC

A. N

AC

ION

AL

F*cu

lt«

d

•** In

TE

SIS

D

C

CH

AO

O

TTTT

,

Figu

ro 2

-11.

Circ

uito

híb

rido

celu

lar-

mod

em

Capitulo 2. Hardware de la tarjeta de Intürfaz y control

b) Botón de pánico.

Este término es muy utilizado en los sistemas antiatraco de vehículos para describir a un interruptor que permite

activar de manera manual un sistema de seguridad tal corno una alarma.

c) Alarma de llamada.

Se va a conocer como alarma de llamada al timbrado del teléfono celular (llamada entrante), que se produce cuando

el terminal remoto llama a la tarjeta de interfaz y control instalada en el vehículo.

d) Alarma de emergencia.

Es la señal enviada desde el botón de pánico.

e) Alarma de activación.

Cualquiera de las dos alarmas descritas, sea la alarma de llamada o la alarma de emergencia, generará lo que se

conoce como la alarma de activación.

2.4.2. Constitución del sistema detector de alarmas

Las partes que conforman el detector de alarmas son :

• Detector de alarma de llamada.

• Detector de alarma de emergencia.

• Circuito lógico.

2.4.2.1. Detector de alarma de llamada

En una sección anterior se indicó que la señal de control SPCXJT del celular era la generadora del timbre de aviso

de una llamada entrante al teléfono. En esta sección se va a describir en detalle el interfaz requerido para detectar

esta señal de timbrado.

Como ya se vio anteriormente, el timbre del teléfono celular es la suma de dos señales alternas que generan una

señal resultante de voltaje pico máximo 5 V.

La Figura 2-12 presenta el circuito propuesto como detector de alarma de llamada. Para aprovechar las fuentes de

polarización ya establecidas, se van a utilizar voltajes de 9VDC y -9VDC.

58

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de inlerfaz y control

El circuito detector funciona de la siguiente manera: cuando la señal de timbrado se presenta, ésta es rectificada en

su ciclo positivo por el diodo D2. La señal rectificada pasa al capacitor polarizado Cl, el cual se carga al voltaje

pico de timbrado de 5V.

Por otro lado, el divisor de voltaje conformado por las resistencias Rl y R2 genera un voltaje de referencia para el

comparador no inversor realizado con el operacíonal LM348. Esta referencia de voltaje se va a fijar en l.OV.

Dado que la señal de alarma debe entrar a un circuito TTL, la salida del operacional debe ser adaptada a ese nivel,

para lo cual se utiliza un diodo zener de 4.7V. Cuando hay timbrado, la salida del comparador es +9VDC,

polarizando inversamente al zener, haciendo que a la salida se tenga un voltaje de +4.7VDC. Cuando no hay señal

de timbrado, la salida

del comparador es -

9VDC, polarizando

directamente al diodo y

dando a la salida un

voltaje de 0.7VDC, el

cual es considerado

-t-VCC

Rl

-VCC

1 amada~>-

RS

como cero lógico en

niveles TTL. La

resistencia R3 sirve

como limitadora de

corriente del zener.

Figura 2-12. Circuito detector de alarma de llamada

A) Cálculo de divisor de voltaje-

Voltaje de referencia requerido Vd= l.QVDC

Voltaje de alimentación del divisor Vcc = 9.0V DC

= Vcc(y

'R2

De donde:

dVcc -Va

Asumiendo un valor Rl = 5.6 KQ, y puesto que Vd = 1 .OV y Vcc = 9.0V, se tiene que R2 = 700 Q.

59

Capitulo 2. Hardware de la tarjeta de Interfazy control

B) Cálculo del limitador de corriente para e! Zener

En la Figura 2-12 se puede ver que, si se desprecia la corriente que circula por la salida del circuito detector de

alarma, la corriente que circula por el zener viene dada por la expresión:

Vcc-VzIz — -

R3

De donde:

n Vcc-VzR3 = -

IzSi se asume una corriente zener de 10 mA, y si se toman los datos Vcc = 9V y Vz = 4.7V, entonces, R3 = 430 D.

Con una corriente de lOmA, a un voltaje zener de 4. TV, la potencia manejada por el zener será:

Pz = k*VzDe donde Pz = 0.047W. Para esta aplicación, nos basta entonces con utilizar un zener de i4 vatio de potencia.

C) Cálculo del capacitor de filtrado

Tomando como referencia la Figura 2-12 nuevamente, se asume que el capacitor Cl se encuentra descargado

inicialmente. Entonces, cuando la señal de timbrado aparece, el diodo D2 se polarizará directamente, dejando paso

directo hacia el capacitor Cl, haciendo que el voltaje en el mismo sea:

Vf. = V.el in

donde vci es el voltaje del capacitor y v¡n es el voltaje de la señal de timbrado.

Cuando vin alcanza su valor pico y empieza de nuevo a bajar, el capacitor Cl se cargará también al valor pico,

polarizando inversamente a D2 y empezando a descargarse por la impedancia de entrada del amplificador

operacíonal. El voltaje de carga en el capacitor será entonces :

Donde vc es el voltaje en el capacitor, Vp es el voltaje pico de carga, y Z es la impedancia de entrada del

amplificador operacional.

Dado que la impedancia de entrada del amplificador operacional es sumamente alta, la velocidad de descarga del

capacitor será muy baja. El tiempo de descarga del capacitor vendrá dado pon

V~ Z • Cl • Ln(—)

De donde:

60

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de ínterfazy control

Cl =t

Z •!«(—)

Para calcular Cl se plantea la siguiente condición: el voltaje del capacitor, 0.5 segundos después de que inicia su

proceso de descarga, debe ser el 80% del voltaje pico original. Esta condición es completamente arbitraria y tiene

como único fin el que la alarma de llamada se mantenga activa el tiempo suficiente para que sea reconocida por el

comparador no inversor del circuito. Con los datos planteados: t = 0.5 seg, Vp/vc = 1/0.8, y con una impedancia de

entrada del amplificador operacional de 1 MD, se tiene que Cl = 2uF.

D) Circuito definitivo

En la Figura 2-13 se presenta el circuito definitivo después de haber calculado el valor de los diferentes elementos.

+3VDC-SVDC

S.SK

700

alarmade 11 amada !>

Figura 2-13. Circuito detector de alarma de llamada con valores de elementos calculados

2.4.2.2. Detector de alarma de emergencia

+SVDC

ü• pulsante N/ft

de

3K

Figura 2-14. Circuito generador de alarma deemergencia

Para generar la señal de alarma de emergencia se utiliza

un botón de pánico que es un pulsante normalmente

abierto, tal como se muestra en la Figura 2-14.

Cuando el pulsante está abierto (no hay alarma de

emergencia), el voltaje de salida es OV. Cuando el

pulsante se cierra (se genera alarma de emergencia), el

voltaje de salida es de 5V.

61

Capitulo!. Hardware déla tarjeta delnterfazy control

La resistencia limitadora se ha dirnensionado para que el momento en que el pulsante se cierra circule una corriente

de5V/3KQ= 1.66 mA.

2.4.2.3. Circuito lógico

Tanto el detector de alarma de llamada como el detector de alarma de emergencia tienen una salida TTL con la

siguiente configuración:

0 (OV) no se detecta alarma

1 (5V) alarma detectada

Es importante para el sistema tener claramente identificado el tipo de alarma que se ha generado, por tanto es

necesario asignar un número para cada salida digital de los detectores de alarma. No importa el orden en el que los

números sean asignados, sin embargo, es muy importante que una vez que se haga la asignación ésta sea respetada

hasta el final del trabajo.

Se va a convenir entonces la siguiente asignación:

salida del detector de alarma de llamada = alarma O

salida del detector de alarma de emergencia = alarma 1

Además de saber qué tipo de alarma se ha detectado es necesario hacer notar de alguna manera que la alarma se ha

producido, sin importar si ésta ha sido de llamada o de emergencia. Se tiene entonces que crear una señal de salida

a la que se denominará señal de alarma detectada. Para generar esta señal se necesitan dos entradas que son las

señales de salida de los detectores de alarma. En la Tabla 1-1 se muestra cuál debe ser el comportamiento de la

señal de alarma detectada.

Alarma dellamada

0011

Alarma deemergencia

010 ,1

Alarma di

0111

Tabla 1-1, Tabla de verdad de la señal de alarma detectada

En la Tabla 1-1 se nota claramente que la señal de salida no es más que la aplicación de una compuerta OR a las

señales de entrada.

La señal de alarma detectada se va a utilizar como interrupción externa del microcontrolador. Dado que las

interrupciones externas son activadas por transiciones o estados negativos, y la señal de alarma detectada actúa de

62

Capítulo 2, Hardware de la tarjeta de interfaz y control

manera contraria, se debe invertir la salida de alarma detectada. Es decir, en lugar de aplicar una función OR a las

señales de alarma, se debe aplicar una función ÑOR.

Por razones prácticas de diseño, la función ÑOR será simulada por una función AND de dos entradas negadas, tal

como se muestra en la Figura 2-15.

[ajar-ma de_l lanada.

|alai~i-na de emei—genc i a

alanma detectada

7-404

Figura 2-15, Circuito generador de señal de alarma detectada

2.4.2.4. Resumen

Señal detimbrado delteléfonocelular

Señal deemergencia

DETECTORDE ALARMAS

-Alarma detectada (AD)

Alarma de llamadaAlarma O (AO)

Alarma de emergenciaAlarma 1 (Al)

Figura 2-16. Diagrama de caja negra del detector de alarmas

SÍ se considera al detector de alarmas como una caja negra con entradas y salidas, se lo podría representar

esquemáticamente por el diagrama de la Figura 2-16.

Para visualizar mejor cada una de las partes constitutivas del detector de alarmas y su posición en el sistema, se

puede ver el diagrama de bloques de la Figura 2-17 .

2.4.2.5. Implementación del detector de. alarmas en el sistema microprocesado.

Como ya se vio anteriormente, el detector de alarmas puede ser considerado como una caja negra que tiene dos

entradas analógicas y tres salidas digitales.

Las tres salidas digitales del detector de alarmas son :

63

Capitulo!. Hardware di< la tarjeta de Intcrfazy control

AD : alarma detectada

AO : alarma O

Al : alarma 1

Se vio que la señal AD pasa del estado alto (uno lógico) a] bajo (cero lógico) cuando una alarma, cualquiera que

ésta sea, es detectada. Esta señal debe entrar al microcontrolador a través de una interrupción externa. Como se

sabe, el MCS8051 tiene dos entradas para interrupciones externas: 10 e II, de las cuales se puede escoger

cualquiera para ingresar la señal AD. En este trabajo se considera que la interrupción que va a recibir la señal AD

va a ser la interrupción O (10),

Circuitológico

Detector dealarma dellamada

Alarmadetectada

(AD)

Alarma dellamada(AO)

Alarma deemergencia

"(Al)

Figura 2-17. Diagrama de bloques del delector de alarmas

Las señales AO y Al son también importantes pues son las que determinan el tipo de alarma que se ha producido.

Se debe recordar que la tarjeta de interfaz y control debe actuar de diferente manera dependiendo si la alarma

recibida es una alarma de llamada o una alarma de emergencia. Estas señales deberán ser LEÍDAS una vez que se

haya conocido la interrupción dada por AD. Es conveniente entonces considerar a AO y Al como dos bits de datos

de memoria extema del microcontrolador. De esta manera, una vez que la señal AD sea detectada, el

microcontrolador, vía software, lee de la memoria RAM externa las señales AO y Alque identifica el tipo de alarma

generada.

Se debe asignar una localidad de memoria RAM externa para la lectura de las alarmas AO y Al. Para hacer esto, se

va a usar solamente el bit O del bus de direcciones del sistema mícroprocesado y por convención se asume lo

siguiente: si este bit es O, entonces se accederá a la localidad de menoría externa que contiene los valores de AO y

Al. Nótese que los 15 bits restantes de la capacidad tolal del bus de direcciones no tienen importancia, por lo que

la dirección en memoria externa de los bits de tipo de alarma es XXXOH. La localidad XXXOH de memoria RAM

externa contendrá entonces un byte con el formato presentado en la Tabla 2-2. Nótese que se han asignado las

posiciones de los bits de tal manera que el número de la alarma corresponda a su posición en el byte.

64

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de Interfaz y control

B7LIBRE

b6LIBRE

b5LIBRE

MLIBRE

b3LIBRE

b2LIBRE

blAl

alarma de emergencia

bOAO

alarma de llamada

Tabla 2-2, Estructura del byte de la memoria externa de datos para lectura del tipo de alarma detectada

En la Figura 2-18 se tiene e] circuito formado por el sistema microprocesado y las señales de salida del detector de

alarmas consideradas como memoria RAM externa,

Funcionamiento del circuito.

Cuando se produce una alarma, la señal AD conectada a la interrupción externa O realiza una transición negativa,

entonces, por software, se da la orden de leer el tipo de alarma desde la memoria RAM externa. Cuando esto

sucede, la señal RD (Read)del microcontrolador (pin 17) se coloca en cero lógico. A su vez, el bit O del bus de

direcciones (pin 2 en el latch 74373) también se coloca en cero.

La señal RD y el bit O del bus de direcciones pasan por sendos inversores 7404. Cuando ambas señales están en

cero, los inversores cambian el nivel a 1 lógico. Las señales invertidas entran a una compuerta AND. Dado que

ambas entradas están en 1 lógico, a la salida de la compuerta AND también se tendrá un 1 lógico, el cual es

invertido por otra 7404 y habilita el buffer 74244. Una vez activado el buffer, los datos de tipo de alarma que están

conectadas a los pines 2 y 4 del mismo se transmiten a los bits O y 1 del bus de datos del sistema microprocesado

bajo el fonnato establecido en la Tabla 2-2. Nótese que los bits de alarma solo pueden ser leídos cuando se cumplen

al mismo tiempo dos condiciones :

• La memoria RAM externa está direccionada en XXXOH

• Se ha dado la orden de leer desde la memoria RAM externa (RD activo)

SÍ una de estas dos condiciones no se cumple, no puede darse la lectura de datos.

2.5. Hardware de comunicaciones.

La tarjeta de interfaz y control debe manejar los siguientes procesos de comunicación de datos:

• Recepción de datos desde el GPS.

• Envío de instrucciones hacia el GPS.

• Envío de comandos de control hacia el modem.

• Envío de datos hacia el modem.

• Recepción de datos desde el modem.

65

Capitulo 2. Hardware de la tarjeta de interfaz y control

Figura 2-19. Diagrama de bloques del hardware de comunicación de datos de la tarjeta de interfaz y control

Se debe elaborar un diseño que permita realizar todas estas operaciones tomando en cuenta dos aspectos

importantes:

• Solo se dispone de un puerto serial para transmisión y recepción de datos.

• El interfaz de datos del GPS y del modem utiliza niveles eléctricos dados por el estándar RS232, mientras que

el interfaz de datos de la tarjeta de interfaz y control utiliza niveles TTL.

En la Figura 2-19 se propone un diagrama de bloques del hardware de comunicaciones para la tarjeta de interfaz y

control.

El microcontrolador puede recibir datos desde dos fuentes diferentes: el modem y el GPS. Como se puede ver en la

Figura 2-19, las salidas de datos (Tx) tanto del GPS como del modem pasan por conversores RS232 a TTL y se

conectan al multiplexor marcado como "mux 1" . Este multiplexor se encargará de organizar el paso de datos hacia

el microcontrolador dependiendo de cual de las fuentes se requiere leer datos.

Por otro ladof el microcontrolador puede enviar datos a dos puntos distintos: el modem y el GPS. En la Figura 2-19,

el deraultiplexor marcado como "demux" reparte los datos a cualquiera de los puntos mencionados dependiendo de

los requerimientos del microcontrolador. Nótese que la línea de datos del demultiplexor al modem es directa,

mientras que la línea de datos del demultiplexor al GPS pasa primero por otro multiplexor denominado "mux 2".

Esta "parada" de la línea de datos hacia el GPS se va a explicar en el siguiente párrafo. Dado que el demultiplexor

67

Capitulo 2. Hardware de la tarjeta de Inlerfaz y control

va a trabajar con niveles TTL es necesario pasar los datos por un conversor

puntos denominados Rx en el modem o en el GPS.

a RS232 antes de entrar a los

La existencia del multiplexor "mux 2" se debe a que el sistema se va a diseñar de tal manera que el GPS esté

capacitado para recibir datos de dos maneras: directamente desde el modem o a través del microcontrolador. Esta

opción será útil cuando se necesite configurar el GPS enviando instrucciones (tal como se vio en el capítulo 1), ya

sea desde el terminal remoto o de manera automática desde el microcontrolador.

2.5.1. Multiplexores y demulíiplexores

Como analizó en la discusión de la Figura 2-19, el sistema de comunicaciones que se va a construir requiere dos

multiplexores 3' un demultiplexor.

2.5.1.1. MuUiplexor mux 1.

El multiplexor mux 1 debe manejar dos entradas de datos: los que provenien del modem y los que pertenecen al

GPS, y debe canalizarlos hacia el puerto de recepción del microcontrolador. Por lo tanto, el multiplexor deberá ser

2 a 1. Con dos entradas, la señal de control del mux será de un solo bit.

Se debe asignar números a las entradas del multiplexor. Por convención se asume:

Datos desde el GPS:

Datos desde el modem:

entrada O

entrada 1

Datos desde elGPS

Datos desde el MODEM-

10

II

mux 1 outHacia el

uC

Señal de controldel multiplexor

Figura 2-20. Diagrama de bloques del muitiplexor I (mtíx 1)

Entonces, cuando la señal de control esté en bajo (cero lógico) pasarán datos del GPS; y cuando la señal esté en

alto (uno lógico) pasarán datos desde el modem. En la Figura 2-20 se muestra un diagrama de bloques que resume

la estructura del multiplexor mux 1.

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de interfaz y control

2.5.1.2. Miilíiplexor mux 2.

Como ya se explicó anteriormente, el rrmltiplexor mux 2 maneja dos entradas: los datos que van hacia el GPS y que

provienen del puerto de transmisión del microcontrolador, y los datos que van hacia el GPS y que vienen

directamente desde el modem. Al igual que en el caso de mux 1, el multiplexor mux 2 será 2 a 1, y usará una señal

de control de un bit.

Para este caso se asignan los siguientes números a las entradas:

Datos desde el microcontrolador: entrada O

Datos desde el modem: entrada 1

De esta manera, cuando la señal de control esté en bajo (cero lógico) pasarán datos desde el microcontrolador hacia

el GPS ; y cuando la señal esté en alto (uno lógico) pasarán datos desde el modem hacia el GPS. En la Figura 2-21

se muestra un diagrama de bloques que resume la estructura del multiplexor mux 2.

Datos desde el n

microcontrolador *"

Datos desde el MODEM-

mux 2

II

Hacia el

Señal de controldel multiplexor

Figura 2-21. Diagrama de bloques del multiplexor 2 (mux 2)

2.5.1.3. Demuhiplexación de transmisión.

El demultiplexor toma un canal de datos proveniente del puerto de transmisión del microcontrolador y lo reparte a

dos salidas: hacia el modem y hacia el GPS. En este caso, e] demultiplexor deberá ser 2 a 1. Con dos salidas y una

entrada, la señal de control del demultiplexor será de un bit.

Se asigna números a las salidas del multiplexor.

Datos hacia el GPS: salida O

Datos hacia el modem: salida 1

69

Capitulo 2. Hardware déla tarjeta deínterfazy control

Desde eluC

Out O

demux

Out 1

Datos hacia elGPS

.Datos hacia el MODEM

Señal de controldel demultiplexor

Figura 2-22. Diagrama de bloques del demultiplexor

Cuando la señal de control esté en bajo (cero lógico) pasarán datos hacia el GPS; y cuando la señal esté en alto

(uno lógico) pasarán datos hacia el modem. En la Figura 2-22 se muestra un diagrama de bloques que resume la

estructura del demultiplexor.

2.5.1.4. El circuito CD40S3.

El CD4053 es un multiplexor/demultiplexor analógico que puede actuar en tres modos diferentes:

• Como un solo multiplexor/demultiplexor de 8 canales.

• Como dos multiplexores/dernultiplexores independientes de 4 canales.

• Como tres mulíiplexores/demultiplexores independientes de 2 canales.

Por todo lo que se ha analizado anteriormente en esta sección, se va a usar al CD4053 en el tercer modo, es decir,

como tres multiplexores/demultiplexores independientes de 2 canales. La Figura 2-23 muestra al C04053 en la

configuración escogida.

se-nal

sena]

1 , « .-» "-W

<s-<alida 1 canal B

en t r-=ada 0 cana 1 C>en tr-ada 1 cana 1 O

contrr-o i cana 1 A ">

contno 1 cana 1 C >

G

B'

BY C'

CXCY

A

C

4053

1 J"~l — <Centi~ ada canal B

— -^— |sa 1 ida canal C >•

Figura 2-23. Circuito de multiplexores/demultiplexores con el CD4053

En la Figura 2-23 cada multiplexor está marcado por una letra. Se va a hacer la siguiente asignación:

70

Capítulo 2. Hardware de la (arjefa de Interfaz y control

terminal remoto. Para hacer este sensado de la señal DCD del modem se va a utilizar el puerto P1.2 del

micTocontrolador.

2.6. Activación del GPS, señalización y fuentes de energía

2.6.1. Activación del GPS

En la sección anterior se indicó que el bit 2 del byte de comunicaciones controlaba el apagado y encendido del GPS.

Este control se lo realiza de la siguiente manera:

bit 2 = O => GPS apagado

.bit 2= 1

+12VDC

=> GPS encendido

GPS>

Para lograr esto, se conecta el bit 2 del bus de datos a

la entrada de control de un relé, tal como se muestra

en la Figura 2-25 (etiqueta "bit 2" ) y en la Figura 2-

27 (etiqueta "activación del GPS").

<bit 2

con ± i-o 1

Figura 2-25. Relé activado por bit 2 del byte decomunicaciones

2.6.2. Señalización

2.6.2,1. GPSON

+12VDC

1K

GPS ON

Este es un LED de color rojo que se enciende solo si el GPS

está energizado. La fuente de esta señalización es el punto de

salida marcado como "al Vcc del GPS" en la Figura 2-26.

Figura 2-26. Circuito de señalización GPS ON

15

Cip

Hu

ki 1.

H.n

hi-

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76

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de üiterfaz y control

2.6.2.2, Tarjeta ON.

Vccrn i ct~o procesador— C+SVDC 3

330

Tarjeta ON

Figura 2-28. Circuito de señalizaciónde Tarjeta ON

2.6.2.3. Stand-By.

+5VDC

Este es un LED de color rojo que se enciende solo si la fuente de

polarización del microcontrolador está activada. La fuente de esta

señalización es el pin 40 (-4-5VDC) del 8051.

!pugr-to Pl. 3 2N390-4

330

STOND-BY

Es un LED de color verde que se enciende si la tarjeta de

interfaz y control se halla en modo STAND-BY. Para una

completa descripción de este modo de operación por favor

refiérase a la discusión del software de la tarjeta de interfaz y

control en el capítulo 3 de este trabajo. La fuente de esta

señalización va a ser el bit 3 del puerto 1 del microcontrolador,

que trabaja con niveles Til,. Nótese en la Figura 2-29, que a

diferencia de los dos circuitos de señalización anteriores, se

necesita usar un transistor NPN en modo de corte y conducción

como buffer de comente del puerto Pl del microcontrolador,

pues este no puede manejar por sí solo la corriente necesaria

Figura 2-29. Circuito de señalización de para hacer funcionar al LED.STAND-BY

2.6.2.4. Rastreo.

Es un LED de color verde que se enciende si la tarjeta de interfaz y control se halla en modo de rastreo. Para una

completa descripción de este modo de operación por favor refiérase a la discusión del software de la tarjeta de

interfaz y control en el capítulo 3 de este trabajo. La fuente de esta señalización va a ser el bit 4 del puerto 1 del

microcontrolador. El circuito de señalización para este caso es exactamente el mismo que el mostrado en la Figura

2-29.

77

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de Interfaz y control

2,6.2.5. Posición válida.

Es un LED de color verde que se enciende si la tarjeta de interfaz y control se halla en modo de recolección de

datos de posición válida. Para una completa descripción de este modo de operación por favor refiérase a la

discusión del software de la tarjeta de interfaz y control en el capítulo 3 de este trabajo. La fuente de esta

señalización va a ser el bit 5 del puerto 1 del microcontrolador, y el circuito respectivo es también el mismo que el

mostrado en la Figura 2-29.

2.6.3. Fuentes de energía.

Se sebe ahora dimensíonar las fuentes de poder que se van a requerir para no solo alimentar a la tarjeta de interfaz

y control, sino a todo el bloque móvil del sistema localizador.

2.6.3.1. Requerimientos eléctricos

Antes de diseñar cualquier fuente de energía, es necesario identificar completamente todas las necesidades de

alimentación eléctrica que se tienen en el bloque móvil. Se tiene entonces que;

• El teléfono celular funciona con un voltaje de alimentación no regulado de 12VDC y una corriente máxima de

1A.

• El modem telefónico para PC funciona con un voltaje de alimentación regulado de 9VAC y una corriente

máxima de 0.5 A.

• El GPS funciona con un voltaje de alimentación no regulado de 12VDC, y una corriente máxima de 150 mA.

• La tarjeta de interfaz y control funciona con voltajes regulados de 5VDC, 9VDC y -9VDC, con una comente

máxima total de 500 mA.

2.6.3.2. Sistema de aumentación

Con todos los requerimientos de energía identificados, se puede proponer un sistema de alimentación eléctrica, tal

como se muestra en el diagrama de bloques de la Figura 2-30.

La base de todo el sistema de alimentación es la batería de 12VDC del vehículo en el que se va a instalar el bloque

móvil. A partir de la batería se tienen dos conexiones:

• Una línea directa de 12V para el_GPS y el teléfono celular. En este caso, la conexión con la batería es directa

pues los voltajes de alimentación de estos dos equipos pueden ser no regulados.

78

Capitulo 2. Hardware de la tarjeta de ¡nterfaz y control

• Una conexión a un conversor DC-AC. El conversor va a tomar los 12VDC de la batería y los va a transformar

en 120VAC. Los equipos comerciales de baja capacidad permiten manejar potencias de 100VA como mínimo,

lo cual es suficiente para la aplicación que se está desarrollando.

Como se puede observar en la Figura 2-30 , a partir del inversor se tienen dos conexiones adicionales:

• Una conexión hacia el modero, pasando por un adaptador de 120VAC a 9VAC.

• Una conexión hacia la tarjeta de interfaz y control, pasando por un transformador, un rectificador y un grupo de

fuentes reguladas.

En esta sección se van a dimensionar las fuentes de voltaje de +5, +9 y -9 VDC. No se va a realizar el diseño del

inversor, los adaptadores de voltaje AC y el rectificador, pues estos elementos pueden adquirirse ya construidos.

Figura 2-30. Sistema de alimentación eléctrica del bloque móvil

2.6.3.3. Fuente de +5KDC

Esta fuente va a ser utilizada para la alimentación de todos los circuitos de la tarjeta de interfaz y control que

trabajan con niveles TTL, entre ellos se tiene: el microcontrolador, la memoria ROM, las compuertas lógicas AND

y OR, latches, multiplexores y demultíplexor, conversores RS232/TTL, etc.

79

Capítulo 2. Hardware déla tarjeta de inferfaz y control

f o \ •L

23

VinGNDVout

1 2 3

En las pruebas de la tarjeta de interfaz y control realizadas en

el laboratorio se midió 0.5 A como máxima corriente de

operación del circuito a +5VDC. Por esta razón, se va a

considerar como adecuada para esta aplicación a una fuente

fija de +5VDC con una capacidad máxima de 1A. La fuente

que cumple con este requerimiento es la LM7805 (ECG 960),

que se muestra en la Figura 2-31.

En la Figura 2-32 se muestra el circuito de funcionamiento de

„. - • - , . - , , . , . ,. , f j . esta fuente regulada. Nótese que no se requiere de nineúnFigura 2-jl, Vista de la fuente de voltaje ° i -i t.regulada ECG 960 elemento extemo, salvo los dos capacitores de luF que se

utilizan para mejorar la estabilidad del voltaje de salida. Se va

a asumir un voltaje de entrada de 12V.

.**• ^ luF

ECG9G0

Vin Vout

GNDJr^ 1UF

Figura 2-32. Configuración de operación para la fuente regulada ECG960

2.6.3.4. Fuente de+9VDC.

/ O \ Adj2 Vout3 Vin

1 2 3

Figura 2-33. Vista de ¡a fuente de • voltajeregulada ECG 956

que en la Figura 2-34 se muestra el circuito de operación de la fuente regulada.

Esta fuente va a ser utilizada para la alimentación de los

amplificadores operacionales utilizados para el circuito híbrido

y el detector de alarma de llamada.

Para este caso se va a utilizar el circuito LM317 (ECG 956),

que es una fuente regulada variable que va a ser ajustada al

valor de +9VDC. En este caso, la corriente de operación de los

circuitos que va a alimentar esta fuente es despreciable, por

tanto no es necesario tomarla en cuenta para el

dimensionamiento de la fuente. En la Figura 2-33 se tiene una

vista frontal y la distribución de pines del circuito, mientras

80

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de inrcrfoz y control

-12VDC

0. luF*

120

luF

Figura 2-34. Circuito de operación de la fuente regulada ECG956

En este caso, como elementos externos a la fuente se requieren capacitores de O.luF y luF para mayor estabilidad

del circuito, y un potenciómetro y una resistencia para calibración del voltaje de salida, el cual es calculado con la

siguiente expresión1:

, R2,voiít = 1.25(1+• •)v 12CT

En donde vout está en voltios y R2 está en ohmios.

Para un valor de 9VDC, la resistencia R2 va a ser de 744 Ohmios, valor que se puede obtener con un potenciómetro

delK.

Fuente tfe-í»í/Z)C

123

ACÍ;JVinVout

Como en el caso anterior, esta fuente va a ser utilizada para la

alimentación de los amplificadores operacionales utilizados

para el circuito híbrido y el detector de alarma de llamada.

Para este caso se va a utilizar el circuito LM137 (ECG 957),

que es una fuente regulada variable negativa que va a ser

ajustada al valor de -9VDC, usando un voltaje de entrada de -

12VDC. Tampoco es necesario tomar en cuenta en este caso la

corriente de operación del circuito pues es muy baja y por lo

tanto puede considerarse despreciable. En la Figura 2-35 se

Figura 2-35. Vista de la fuente de voltaje tiene una vista frontal y la distribución de púies del circuito,

re£^ a mientras que en la Figura 2-36 se muestra el circuito de

operación de la fuente regulada.

2 3

81

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de inlerfaz y control

Se puede ver que el circuito de operación de esta fuente es idéntico al utilizado para la ECG956. La diferencia está

en los capacitores de estabilización, que en este caso son ambos de luF, y en la polarización de los mismos respecto

a tierra. Por lo demás, la MAGNITUD del voltaje de salida se calcula con la misma expresión de la fuente anterior3:

/ X2,vout = 1.25(1 + )V 120'

Dado que la magnitud del voltaje de salida también va a ser 9VDC, la resistencia R2 también va a tener el valor de

744 Ohmios.

luF luF

Figura 2-36. Circuito de operación de lo fuente regulada ECG957

2.7. Construcción final

Todos los diseños,discutidos anteriormente se han instalado en una tarjeta armada con la técnica de wire-up. En la

figura 2-37 se muestra la distribución de los elementos reales en la tarjeta.

2.7.1. Salidas y entradas

El diagrama de la figura 2-37 nos permite visualizar las siguientes salidas y entradas de energía:

• Dos entradas de voltaje de 12VDC y -12VDC no reguladas, que se encargarán de toda la alimentación eléctrica

de la tarjeta.

• Una salida de 12VDC para conectar el GPS.

Además existen cuatro puertos de entrada y salida de señales y datos:

1 Hoja de datos del LM 317. Anexo 4

82

Capítulo 2. Hardware de la tarjeta de interfaz y control

• Un conector DB-9 macho para el GPS.

• Un conector DB25 macho para el modem.

• Un jack RJ11 para el cable telefónico del modem.

• Un zócalo que permite la interconexión con el teléfono celular a través de un conector RJ45

Por último se tienen dos accesos adicionales a la tarjeta que son:

• Botón de RESET.

• Botón de pánico.

2.7.2. Operación

La operación de la tarjeta es completamente automática y se la realiza mediante el software que se va a diseñar en

el siguiente capítulo. Las únicas oportunidades en las que se va a requerir de la interacción con un usuario externo

serán:

• Cuando se requiera enviar una alarma de emergencia con el botón de pánico.

• Cuando se requiera realizar un RESET déla tarjeta

• Las alimentaciones eléctricas.

• Los conectares del modem, el GPS y el teléfono celular.

2.7.3, Circuito Final

El circuito final de la tarjeta de interfaz y control se muestra en la Figura 2-38, donde se muestra el circuito casi

completo pues no se indican los capacitores que configuran el conversor MAX232, ni tampoco están indicados los

circuitos de las fuentes de voltaje; sin embargo, estos elementas están completamente descritos en los respectivos

diseños dentro de este capítulo.

' Hoja de datos del LM137. Anexo 2

83

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26

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2«.

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Salida

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rol

Capítulo 3.Software

86

Cüpítulo 3. Software de coniimiran<nifí

3.1. Software de la tarjeta de interfaz y control

3,1.1. Criterios generales

a) Lenguaje de programación

Para la programación en assembler de la tarjeta de interfaz y control se va a utilizar el conjunto de instrucciones del

microcontrolador 8051.

b) Formato de tranxm'isión da dalos

Como se vio en el capítulo 1, el protocolo de comunicaciones utilizado por el GPS se basa en el estándar NMEA

0183 versión 2.1, el cual establece los siguientes parámetros de transmisión de datos:

Tipo de transmisión : serial

Velocidad de transmisión : 1200 bps

Bits de datos : 8

Bits de parada : 1

Bits de paridad : ninguno

Todo el software relacionado con las comunicaciones de la tarjeta de interfaz y control debe sujetarse a estos

parámetros.

c) Determinación déla velocidad de transmisión de datos por el puerto serial

Para fijar la velocidad de transmisión y recepción de datos por el puerto serial se configura al Tañer 1 como

temporizador de 8 bits con recarga automática. En este modo, el registro TH1 se debe cargar con un valor dado por

la expresión :

J ose= 256-'384v

donde : f^ = frecuencia del oscilador del microcontrolador

v = velocidad de transmisión de datos

Para una frecuencia de oscilador de fose = 7.372S MHz y una velocidad de transmisión de datos de 1200 bps, TH1

toma el valor de 240 (FOh).

87

Capítulo 3. Software de comunJraciones

d) Transmisión/recepción de datos.

El sofhvore del sistema localizador debe manejar en repetidas ocasiones procesos de transmisión y recepción de

datos.

d.l) Transmisión de datos.

Para transmitir un byte por el puerto serial del microcontrolador deben darse los siguientes pasos:

• Escribir en el registro SBUF del microcontrolador.

• Crear un lazo indefinido sobre el mismo punto hasta

detectar el bit de fin de transmisión TI.

• Encerar el bit de fin de transmisión.

En la Figura 3-1 se muestra el diagrama de flujo del proceso

de transmisión serial de un byte.

d.2) Recepción de dalos.

Figura 3-1. Diagrama de flujo del proceso de

Cuando un carácter es recibido por el puerto serial deben transmisión de wi byte por el puerto serial

seguirse estos pasos:

Encerar el bit TI

fin

• Leer el registro SBUF del microcontrolador.

• Crear un lazo indefinido sobre el mismo punto hasta

detectar el bit de fin de recepción RI.

• Encerar el bit de fin de recepción.

En la Figura 3-2 se muestra el diagrama de flujo de] proceso

de recepción de un bytc por el puerto serial.

d.3) Recepción y transmisión simultánea.

Leer el registro SBUF

Encerar el bit Rl

fin

Existe una operación que va a ser muy usual dentro del

software de comunicaciones de la tarjeta de intcrfaz y Fígllni s.2. Diagrama de flujo del proceso de

control, y consiste en recibir un byte desde el GPS y recepción de un byíe por d puerto serial

transmitirlo de manera inmediata hacia el modcm.

88

Capítulo 3. Software de comunicaciones

Un error muy fácil de cometer es pensar que

simplemente hay que colocar uno tras otro los procesos

individuales de recepción y transmisión que se describió

antes. Si bien esto es lógico, hay que tener cuidado pues

hay una diferencia muy sutil. El procedimiento que debe

seguirse para este caso es:

• Leer el registro SBUF.

• Escribir en el registro SBUF.

• Detectar bit de fin de recepción.

• Detectar bit de fin de transmisión.

La diferencia de la que se habla es que una vez que se

recibe el bjte no se espera el bit de fin de recepción sino

que de manera inmediata se ordena la transmisión del

byte leído. Una vez que la recepción y transmisión se

realizan, se pueden sensar los bits de finalización de

estos procesos.

inicio

Leer el registro SBUF

Escribir en el registro SBUF

Encerar el bit RI

Encerar el bit TI

f in '

Figura 5-3. Diagrama da flujo del proceso de recepcióny Transmisión simultánea de un byie por e! puerto serial

En este proceso hay que tener cuidado de almacenar el carácter leído antes de transmirlo nuevamente, pues si no se

hace esto, el byte se pierde para cualquier operación posterior con el mismo. En la Figura 3-3 se muestra el

diagrama de flujo del proceso que se ha descrito.

3.1.2. Descripción del programa

E) programa permite a la tarjeta de tnterfaz y control operar en dos modos diferentes:

inicio

_yActivare! GPS

Obtener posición válida

desactivar el GPS

* Modo Stand-By

• Modo de rastreo

a) Modo STAND-BY

Este modo, que ocupa e] espacio de programa principal

dentro de la memoria de programa del microcontrolador,

es el estado permanente en el que se encuentra la tarjeta

de interfaz y control cuando no recibe ninguna alarma. El

programa del microcontrolador en este estado debe Figura 3-4. Diagrama da flujo del modo STAND-BY de!.. , . . sistema localizador

realizar los siguientes pasos :

Esperar 30 minutos

fin

89

Capitulo 3. Software de comunica clones

1. Activar el GPS.

2. Obtener la posición VALIDA del vehículo.

3. Desactivar el GPS.

4. Esperar 30 minutos después de haber desactivado el GPS.

5. Cumplidos los 30 minutos regresar al paso 1.

En la Figura 3-4 se puede observar el diagrama de flujo del estado de STAND-BY del sistema localizador.

a. 1) Determinación de posición válida

En el capítulo 1, cuando se estudiaron los diferentes bloques de Información que el GPS puede transmitir, vimos

que el bloque SGPGGA nos permitía determinar la posición geográfica calculada por el instrumento.

El formato del bloque SGPGGA era :

$GPGGA,<l>,<2>,<3>,<4><5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M)<10>,M,<ll>,<12>*hh<CRxLF>

Donde el campo #6 podía ser:

0 = no hay dato válido de localización

1 - dato válido de localización con técnica GPS no diferencial

2 = dalo válido de localización con técnica GPS diferencial

Se define como posición válida del vehículo a la posición entregada por el GPS cuando el campo número 6 del

bloque GPGGA toma el valor de 1.

Nótese el campo #6 se encuentra a 6 comas de "distancia" del bloque SGPGGA. Esta característica va a ser

imperante para determinar si el GPS ha logrado encontrar una posición válida. El procedimiento, cuyo diagrama de

flujo se muestra en la Figura 3-5,es el siguiente:

1. Activar el GPS.

2. Detectar la cadena de caracteres "SGPGGA".

3. Contar 6 comas a partir del final de la cadena SGPGGA.

4. Determinar si el siguiente carácter después de la sexta coma es un "1"

5. Si es "1", ya se llene posición válida, si no, se debe "atrapar" otro bloque del tipo "SGPGGA".

Se debe recordar una característica importante. Cuando el GPS determina una posición válida, éste almacena los

datos en su memoria interna. La próxima vez que e] GPS es encrgizado, hasta encontrar la nueva posición, el

bloque SGPGGA muestra los datos de la última posición válida almacenada. Esto es una gran ventaja, pues no se

necesita utilizar la memoria interna del rnícrocontrolador para almacenar el dato de última posición válida.

90

Capitulo 3. Software de corrí única clon es

Recibir bloque de caracteres del puertoserial

(CREC)

Recibir carácter delpuerto serial

fCRECl

Asignar el valor de 1 al contador de comasCONTCOMAS=1

Recibir carácter del puerto serial (CREC)

ncrementar en 1 CONTCOMAS

Recibir carácter del puerto serial (CREC)

Figura 5-5. Diagrama de flujo de! proceso de determinación de ¡aposición válida

a.2) Espera de 30 minutos

Para la generación del tiempo de espera de 30 minutos requerido en el modo de stand-by se utiliza el íiraer O, el

cual trabaja con dos registros de conteo THO y TLO, que forman un solo contador que incrementa su valor cada ciclo

de máquina del microcontrolador (1CM).

Cada ciclo de máquina corresponde a 12 períodos del reloj :

91

CnpituJo 3. Software de c o muñí cutí oí íes

donde: 1CM = Un ciclo de máquina

Trc]0j = periodo de reloj

Cae = frecuencia del oscilador del microcontrolador

En este diseño se está utilizando un oscilador con frecuencia fwc = 7.3728 MHz, entonces 1CM = 1.628 useg.

Un periodo de 30 minutos equivale a 1SOO segundos. Entonces, el número de ciclos de máquina necesarios para

contar los 30 minutos es :

lSOOseg/1,628 useg = 1105,92 x 106CM

La máxima capacidad de conteo del tímer O es de 16 bits, lo que representa :

2Í6 = 65536 CM

Evidentemente, un solo ciclo de conteo del timer O no es suficiente para cubrir los 30 minutos de espera que se

requieren. Es necesario entonces determinar cuántos ciclos de conteo de 16 bits se necesitan para cubrir el tiempo

establecido. Entonces:

1105,92 x 10tí 765536= 16875 ciclos de conteo de 16 bits

Con estos datos ya se tiene una guia de cómo determinar los 30 minutos de espera que se necesitan en el modo

stand-by para realizar la actualización de datos. Así entonces el procedimiento sería el siguiente:

1. Utilizar el timer O como temporizador de 16 bits a su máxima capacidad.

2. Establecer un contador de 16 bits-que incremente su valor con cada ciclo del temporizador hasta 16875 =

41EBh.

En la Figura 3-6 se muestra el diagrama de flujo del proceso de espera de 30 minutos.

b) ¡Modo de rastreo

El modo de rastreo se inicia cuando la tarjeta de interfaz y control detecta una alarma a través de la interrupción

externa O del microcontrolador. El procedimiento (descrito en la Figura 3-7) que se seguirá en este caso es:

1. Deshabilitar la interrupción externa 0.

2. Configurar los multiplexores para enviar y recibir datos por el modem.

3. Leer el tipo de alarma desde RAM externa: alarma de llamada o alarma de emergencia.

92


b. 1) Alarma de llamada

En el caso de que la alarma detectada sea de llamada se seguirán los siguientes pasos:

1. Contestar el teléfono celular. Recuérdese que esto se hace a través del puerto Pl.O del microcontrolador.

2. Enviar por el puerto serial del microcontrolador la orden de contestar al modem.

3. Dejar correr el tiempo de espera para detección de portadora. Una vez que el modera empieza a contestílr, el

microcontrolador activa el timer O, pero esta vez con un tiempo de 30 a 60 segundos de espera hasta que se

determine a través del puerto P1.2 que la señal CarrierDetect se ha activado y por ende la comunicación entre

modems se ha establecido.

4. Si la señal de CarrierDetect se activa (P1.2 = 0), iniciar el proceso de recibir datos desde el GPS y transmitirlos

por el modem.

5. Si se pasa tiempo de detección y no se ha detectado portadora, cortar la llamada y volver al modo Stand-by.

b.2) Alarma de emergencia

En el caso de que la alarma detectada sea de emergencia se establece el siguiente procedimiento:

inicio

Configurar el TIMER O como contador de16 bits

Encerar contador de ciclos del TIMER OC30 = 0

Inicíalizar registros del TIMER O paramáxima capacidad THO=TLO=0

Incrementaren 1 elcontador C30

Figura 3-6. Diagrama de flujo del proceso de espera de 30 mimaos

93

Cnpítu)o3. Software de comunlrncInnc'.N

inicio

Deshabilitar interrupción ext,O

Multíplexores;recibir y transmitir datos por

p| mndem

Leer tipo de alarma desdeRAM externa

1. Marcar el número del terminal

remoto en el teléfono celular.

2. Ordenar blínd-dialing del

modem. El "blind-dialmg" (que

ya fue definido en el capítulo 1)

se utiliza debido a que el modem

no va a "escuchar" el tono de

invitación de marcado que

normalmente se tiene en un

teléfono de la red pública, debido

a que en este caso se conecta a un

teléfono celular.

3. Dejar correr tiempo de espera de

la señal de Carrier Detect.

4. Si la señal de Carrier Detect se

activa, configurar los

rnuUiplexores para recibir datos

desde el GPS y transmitirlos por

el modem.

5. Si se pasa el tiempo de

delección, volver intentar el

proceso desde el paso I. Los

reintentos deben ser limitados a

unas 10 a 20 veces,

b.3) Transmisión de dalos

Nótese en la Figura 3-7 que el

proceso de adquirir los datos desde el

GPS y transmitirlos a través del Figura 3-7. Diagrama de flujo de! modo de rastreo

pueno serial debe estar dentro de un subprosrama de repetición indefinida hasta que se detecte la desactivación de

la señal de Carrier Detect.

Nodetectado Muríiplexores:

recibir datos desde el GPS ytransmitirlos por el modem

vdetectado

Activar el GPS

Proceso de transferenciadatos

fin

3.1.3. Programa.

El listado del programa instalado en el microcontrolador de la tarjeta de interfaz y control se presenta en el anexo 3

de este trabajo.

94


3.2. Software del equipo terminal remoto

3.2.1. Criterios generales

a) Lenguaje de programación

El software del terminal remoto está realizado en Quick Basic versión DOS. Este lenguaje de alto nivel es

suficiente para permitir el manejo de la comunicación de datos por los puertos seriales COM 1 y COM 2 de un

computador IBM compatible.

b) Apertura del puerto de comunicaciones

QuicBasic dispone de una instrucción que es básica para el desarrollo de todo el software de comunicaciones del

terminal remoto. Esta instrucción es OPEN COM, y se encarga de abrir e inicializar el puerto serial de

comunicaciones del computador para manejar información de entrada y salida. El formato es el siguiente:

OPEN "COMn: listaopl Iistaop2" [FORmodo] AS [#]numarch% [LEN=reclen%]

donde :

es el puerto de comunicaciones que será abierto (1=COM1, 2=COM2)

listaopl son los parámetros de comunicación que se utilizan con mayor frecuencia:

[baudios] [.[paridad] [,[datos] [,[paro]]]]

baudios, es la velocidad de transmisión en bps:

75, 110, 150, 300, 600, 1200,2400,4SOO, 9600.

paridad, es el método para verificar la paridad:

N (ninguno), E (par), O (impar), S (espacio), M (marca), PE (activar verif/errores).

datos, es el número de bits de datos por byte:

5, 6, 7, 8.

paro, es el número de bits de parada:

1,1.5,2.

95


lista op2

Modo

reclen%

Si ninguno de los parámetros son llenados, los valores predeterminados son;

baudios = 300, paridad = par, 7 bits de datos, 1 bit de parada.

Lista de parámetros usados con menor frecuencia, separados con comas:

Opción

ASC

BIN

CD[m]

CS[m]

DS[m]

LF

OP[m]

RB[n]

RS

TB[n]

Descripción

Abre el dispositivo en modo ASCH.

Abre el dispositivo en modo binario.

Define el tiempo de espera (en milisegundos) en la linea Data Carríer Detect

(DCD).

Define el tiempo de espera (en milisegundos) en la linea Clear to Send

(CTS).

Define el tiempo de espera (en milisegundos) en la línea Data Sel Rcady

(DS).

Envía un carácter de salto de línea después de un retorno de carro.

Especifica cuánto tiempo (en milisegundos) OPEN COM esperará la

apertura de todas las lineas de comunicaciones.

Define el tamaño (en bytes) del buffer receptor.

Suprime la detección de Petición de Envío (RTS).

Define el tamaño (en bytes) del búfer de transmisión.

INPUT, OUTPUT o RANDOM (predeterminado).

ntimarch% Un número entre 1 y 255 que identifica el canal de comunicaciones mientras esté abierto.

Tamaño del huficr de modo de acceso aleatorio (el valor predeterminado es de 12S bytes).

En este caso, la comunicación se realiza a la velocidad de 1200 bps por el puerto serial 2 (COM 2) en base al

protocolo del estándar NMEA 01S3 que ya se explicó en un capitulo anterior. Además, la comunicación se realiza

sin control de flujo por hardware, así que :

OPEN "COM2:1200,N,8,1 ,CDO,CSO,DSO,OPO,RS,TB2048JRB204811 FOR RANDOM AS # 1

Por defecto, esta instrucción realiza transferencias de datos seríales utilizando un control de flujo por hardware

(RTS/CTS).

96

CüpÍHiln 3. Software tic com uní cáelo ncs

3.2.2. Manejo del software de terminal remoto

a) Programa

El nombre del programa de comunicaciones para el terminal remoto tiene el nombre de TERM.BAS.\ PaníalLa inicial

Esta pantalla (Figura 3-8) aparece siempre al inicio del programa y es el punto de partida desde el cual se puede

acceder a cualquiera de las opciones del mismo. Está dividida en dos secciones:

• La barra de opciones.

• La pantalla de datos.

j Barro de opciones

\a de datos i

Figura 3-8. Panlalla inicia!

b.l) Barra de opciones

En esta barra se tienen 4 opciones a las cuales se puede acceder con ¡as teclas Fl, F2, F3 y escape.

97


Tecla <F1> Enviar comandos.. Cuando se presiona esta tecla se ingresa a un bloque del programa que

permite enviar datos desde el terminal remoto hacia el GPS instalado en la tarjeta de interfaz y

control.

Tecla <F2> Llamar. Cuando se presiona esta tecla, se ordena al modem que establezca comunicación con el

modem del bloque móvil.

Tecla <F3> Contestar llamada. Cuando se presiona esta tecla, se ordena al modem contestar una llamada

telefónica generada desde la tarjeta de interfaz y control.

Tecla <esO Terminar el programa.

b.2) Pantalla de dalos

En esta pantalla se muestran los datos recibidos desde el GPS después que se ha establecido conexión entre los

modems de los bloques fijo y móvil del sistema localizador.

Cuando no hay conexión, la pantalla se mantiene en blanco, a menos que se detecte una llamada entrante, en cuyo

caso aparecerá el mensaje "PJNG". En la Figura 3-8 se muestra un hipotético caso en el que inicialmente se detectó

un timbrado de llamada entrante (nótese el texto "RING"), que luego de ser contestada dio paso a los datos

transmitidos por el GPS.

c) Pantalla de envío de comandos

La pantalla de envío de comandos (Figura 3-9), a la cual se accede después de presionar Fl en la pantalla inicial,

se divide en tres secciones :'

• La barra de título.

• La pantalla de menú.

• La barra de guía.

c.l) Barra de lindo

En esta barra se indica e! tipo de operación que se está realizando. En este caso, se está enviando comandos hacia el

GPS.

c,2) Pantalla de menú

Muestra las cuatro opciones de envió de comandos que se pueden realizar;

98

Capítulo 3. Software de comimícaciones

i Barra de título i

Envía datos de configuración hacia el GPS

Figura 3-9. Pantalla de envío de comandos

ESC -

Colgar Desconectar la comunicación entre los modems del terminal remoto y el bloque móvil.

PGRMC Permite enviar datos de configuración hacia el GPS.

PGRMI Permite enviar datos de inicialización hacia el GPS.

PGRMO Permite enviar instrucciones de habilitación y/o deshabilitación de mensajes enviados por el

GPS.

Para moverse dentro del menú se deberán presionar las teclas de-flechas hacia la izquierda o hacia la derecha. La

opción escogida es la que se muestra en texto resaltado y para entrar simplemente se presiona ENTER,

c.3) Barra de guia

En esía barra se muestra una breve explicación de la función que tiene la opción escogida.

d) Pantallas de llamada y de contestación

A las pantallas de llamada y contestación se accede después de presionar F2 y F3 respectivamente en la pantalla

inicial.

99

' Cupílulo 3. Software de c o mímica clon es

En estas dos pantallas, el computador muestra el estado en el que se encuentran los procesos de establecimiento de

comunicación entre el terminal remoto y el bloque moví! del sistema localizador, ya sea en el caso que el terminal

remoto llame a la tarjeta de interfaz y control o viceversa. El momento en que la conexión queda completamente

establecida, la pantalla se cierra automáticamente y vuelve a la pantalla inicial. Mientras no se establezca la

comunicación, el proceso de llamada o contestación puede ser cancelado con la tecla <ESO.

La Figura 3-10 muestra la pantalla de llamada a vehículo. El formato de esta pantalla, que es exactamente el misino

para la pantalla de contestación, es el siguiente:

• Barra de titulo.

• Pantalla de progreso.

d.l) Barra de titulo

Indica la operación que se está realizando, que en este caso es llamar al vehículo en el que se encuentra el bloque

móvil del sistema localizador.

Barra de iítulo

Figura 3-10. Panto Ha de llamada a vehículo

100

Capitulo 3, Software de común]raciones '

d.2) Pantalla de progreso

Muestra los mensajes que indican en qué estado se encuentra el proceso de enlace entre los raodcms del bloque

móvil del sistema localizador}' el terminal remoto. Cuando la conexión queda establecida, aparece el mensaje;

"ENLACE LISTO"

Una vez que se ha contestado o se ha realizado una llamada, las funciones F2 y F3 de la pantalla inicial quedan

deshabilitadas. Solo volverán a habilitarse el momento en que se ordene el fin del enlace entre e] terminal remoto y

el vehículo.

e) Pantalla Colgar

A esta pantalla (Figura 3-11) se accede desde el menú de la pantalla de envío de comandos. Está dividida en dos

partes :


• La pantalla de diálogo.

i Borro de título

Enviarcomandos

Figura J-/7. Pantalla Colgar

101


e. 1) Barra de título

Corno en los casos anteriores, muestra el tipo de operación que se está realizando.

e.2) Pantalla de diálogo

Aquí se pide al usuario que confirme si quiere terminar la conexión entre el terminal remoto y el bloque móvil del

sistema localizador. Para hacerlo deberá presiona "S" o "N" y luego <ENTER>.

Sea que se confirme o no la desconexión, siempre se regresa a la pantalla de envió de comandos.

j) Pantalla PGRAfC

Se puede acceder a esta pantalla (Figura 3-12) desde el menú de la pantalla de envío de comandos.

Los elementos de esta pantalla son :


• La pantalla de datos.

• La barra de texto transmitido.

• Botón de transmisión (Fl).

f.l) Barra de titulo

Muestra el tipo de operación que se está realizando,

f.3) Pantalla de datos

Aquí se presenta un menú en el que se tienen todos los datos que deben ser introducidos por el usuario para enviar

la instrucción PGRMC hacia el sistema localizador.

Para desplazarse en el menú de datos se utilizan las flechas hacia arriba o hacia abajo. La opción escogida se

muestra en texto resaltado. En cada opción del menú se presenta una breve descripción del tipo de dato a definirse

acompañada de una guía del formato en el que se deberá ingresar el mismo.

102

Capífulu 3. Sofhviire de comunicaciones

Para ingresar en una opción determinada se presiona <ENT£R>. En esc caso aparece una barra de color resallado

en el que se ingresarán los datos respetando el formato indicado en el estándar NMEA 0183. Una vez ingresado el

dato se vuelve a presionar ENTER, quedando impreso en color normal.

f,3) Barra de texto transmitido

En este elemento de la pantalla se muestra el bloque de datos en formato NMEA 01S3 que va a ser transmitido

hacia el GPS, El texto en esta barra irá cambiando a medida que se van definiendo los parámelros en la pantalla de

datos.

f.4) Barra de guía

Muestra una breve descripción, ejemplos o valores recomendados de la opción señalada.

f.5) Bolón de transmisión

Para enviar los datos hacia el GPS una vez que estos ya han sido definidos en la pantalla respectiva se debe

presionar Fl. Después de enviar los datos se regresa a la misma pantalla PGRMC.

I Barro de iííulo

Modo de fijación d

Altitud sobre el nivel

Enviar instrucción

De O a 107. Recomendado 83 u 84 para Ecuador

SPGRMC,A,2600.0,83,,,,,,A,4,1*73<CR><LF>

Barra de gufa

Barra de iextotransmitido

Figura 3-12. Pantalla PGR&tC

103


figuracióninformación

Modo de f i jación de posición ( A , 2 , 3 )

Altitud sobre el nivel del mar(-1500al8000.OJ

Modo diferencial ( A , D )

Baud Rate ¡1,2,3,AFiltro de velocidad [I/ 2 a 255)

$PGRMC,A,ERROR, 93, 1*73<CRXLF>

Figura 3-33. Pantalla PGRh-fC en el casia de errores en los datos

f.6) Dalos iniciales y control de errores

Cuando se entra por primera vez a la pantalla PGRMC aparecerá en cada casillero de datos una o varias "x". Esto

significa que no hay datos iniciales para transmitir. Cuando los datos ya se ingresan, éstos permanecerán

almacenados mientras el programa esté corriendo.

Si un dato en la pantalla no es llenado correctamente, aparecerá en la casilla respectiva el mensaje "ERROR". Para

corregirlo simplemente se deberá ingresar nuevamente el dato.

Si se intenta transmitir una instrucción y algún casillero de datos aun tiene "x", o un error aun no ha sido corregido,

aparecerá porun breve momento, en lugar del botón de transmisión, el mensaje "Bloquefs) ilc datos incorrectu(.v).

No se puede transmit ir instrucción".

En la Figura 3-13 se muestra la pantalla PGRMC en el caso de transmisión de bloques con errores.

g) Pantallas PGRAJIy PGRMO

En la Figura 3-15 y la Figura 3-14 se muestran las pantallas para los comandos PGRMI y PGRMO. Nótese que para

la pantalla PGRMI, el formato es idéntico al mostrado en el caso PGRMC.

104

Cu pitillo 3. Software de comunicíicioiu'.s

Enviar PGRMOhabilitación/deshabilitación de bloques

GPALM (Visualización de a lmanaque)

GPGGA (datos de posición geográf ica)

(satelices visibles){transferencia GPS/TRANSIT)[Velocidad y curso)[Posición geográfica con LORAN ID)

(Velocidad y curso)

( In formac ión de error estimado)(Posición geográfica)

(Condiciones de func ionamien to)[Datos de velocidad)

GPGSVGPRMCGPVTGLCGGL

LCVTG

PGRMEPGRMFPGRHTPGRMV

Enviar instrucción

Ver dilución de posición y satélites activos

Figura 3-!5. Pamalla PGRbIO

La pantalla PGRMO es ligeramente diferente; al presionar <ENTER> en la opción escogida aparecerá a la derecha

de la misma la palabra "on" (habilitado). Si se vuelve a presionar <ENTER> en la misma opción desaparecerá esa

palabra y solo quedará un espacio en blanco (dcshabilitado). Existe una diferencia adicional y es que en esta

pantalla no existe barra de texto transmitido como en los anteriores casos.

Enviar PGRMIinformación de inicialigación ESC = salir

Lat i tud {ggmm.mmm)

Hemisfer io Latitud ( U / S )'¿^^f.yjffjKaft^^^-'^>^-tsw^''^^&K^Awiy»^fa'K

Hemisferio Longitud (W/S)

Fecha UTC (ddnimaa)

Hora UTC [hhrnmss)

Reset de adquisición ( A / R )

Enviar instrucción

Figura 3-1J. Pamalla PGRMI

105

Capiíuln 3. S«frmiíT de

h) Resumen defunciones del programa de comunicaciones del terminal remota

A continuación se resumen las funciones que pueden realizarse con el programa de comunicaciones. Se especillca ¡a

í unción a desarroparse y el "patri" que hay que seguir para realizarla.

Tabla 3-1. Resumen defunciones del programa de comunicaciones de! ¡ermiual remólo

FunciónLlamar al vehículo que se quiere rastrearContestar llamada desde vehículoTerminar conexión can e] vehículoEnviar información de inicialización al GPS*Enviar información de configuración al GPS"Habilitar visualización de bloques de información delGPS*Ver datos enviados por el GPSSalir del programa a DOS

pathpantalla inicial <F2>pantalla inicial <F3>pantalla inicial <Fl>/opción colgarpantalla inicial <Fl>/opción PGRMJpantalla inicial <Fl>/opc¡ón PGRMCpantalla inicial <Fl>/opción PGRMO

pantalla inicialpantalla inicial <ESC>

* Para mayor información sobre las instrucciones PGRMC, PGRMI y PGRMO refiérase al capítulo 1 de esíetrabajo.

3.2.3. Listado del programa

El listado del programa de comunicaciones en QuickBasi'c se encuentra listado en el anexo 3 de este trabajo.

106

Capítulo 4Resultados

107

i» 4. Resultad »s

4.1. Introducción

Este último capitulo está dividido en dos secciones. En la primera sección se muestran diferentes vistas de los

elementos que conforman el bloque móvil del sistema localizador construido. La segunda sección muestra los

resultados de las pruebas realizadas para verificar el funcionamiento de todo el sistema localizador, estos resultados

están debidamente respaldados por fotografías, figuras, y sobre todo, por capturas de pantallas del terminal remoto,

en donde se muestran los datos enviados desde el bloque móvil del sistema.

4.2. Fotografías del bloque móvil

4.2.1. Fotografías de los elementos periféricos a la tarjeta de interfaz y control del bloque

móvil

Fotografía 4-2. Modent ickfónico MOTOROLA Fasi TalkII

Fotografía •/-/. Teléfono celular UNIDENCP1700

La Fotografía 4-3 muestra el GPS Gannin 35 TracPalc.

Nótese que este tipo de receptor GPS incluye un conector

DB9 para la transmisión serial de los datos de posición.

Fotografía 4-3. Receptor GPS Garnñn 35 TracPak

JOS

4.2.2. Fotografías del bloque móvil.

4-4, Vista n 1 del bloque móvil con todos sos elementos

Fotografía 4-5. Visia de ¡a larfeta de ¡merfazy conirol

Fotografía 4-6. la caja c,ue contiene a la tarjeta de ¡merfazy control

La Fotografía 4^3 muestra una

vista completa del bloque móvil

con todas las conexiones entre la

tarjeta de intcrfaz y control (que

en este caso está fuera de la caja

que la contiene), el GPS, el

teléfono celular y el modem para

PC.

La Fotografía 4-5 presenta una

vista superior de la tarjeta de

interfaz y control instalada dentro

de la caja que la va a contener.

En la Fotografía 4-6 se muestra

la vista superior de la caja que

contiene a la tarjeta de intcrfaz y

control. En el extremo inferior

derecho de la misma se

encuentran los cinco LEDs

utilizados para señalización

La Fotografía 4-7 muestra la

vista lateral izquierda de la caja

que contiene a la tarjeta de

imerfaz y control. En esta

fotografía se aprecia el interfaz

de datos (DB25) y el analógico

(RJ1I) de] modem con la tarjeta.

En la Fotografía 4-8 se aprecia la

vista frontal de la caja que

contiene a la tarjeta de interfaz y

control. Aquí se puede apreciar

el interfaz de datos (DB9) del

GPS y el cable que conduce las

señales de control desde la

J09

Capítulo 4. Resultados

tarjeta hacia el teléfono celular y viceversa (interfaz celular-tarjeta).

Fotografía 4-7. Vista lateral izquierda de la tarjeta deinierfazy comrol

Fotografía 4-8. Vista frontal de la tarjeta de interfaz y control

La Fotografía 4-9 muestra la vista lateral derecha de la caja que contiene a la tarjeta de interfaz y control. Se

aprecia el botón de pánico y las conexiones de energía eléctrica, las cuales son (de izquierda a derecha): salida de

+12 VDC hacia el GPS, entrada de -12 VDC hacia la tarjeta de interfaz y control, entrada +12 VDC hacía la tarjeta

de interfaz y control.

La Fotografía 4-10 muestra una vista completa del bloque móvil con todas las conexiones entre la tarjeta de

interfaz y control (ahora ya dentro de la caja que la contiene), el GPS, el teléfono celular y e! modem para PC.

Fotografía 4-9, Vista lateral derecha de la tárjela de interfaz ycontrol

110

C:ipítulo -4. Rc.sultüdo.s

Fotografía 4-10. Vista Ü2del bloque móvil del sisi'unía localizador

4.3. Prueba de funcionamiento del sistema.

4.3.1. Fotografías del sistema de señalización de la tarjeta de interfaz y control

En la Fotografía 4-11 se muestra a la tarjeta de inlcrfaz y control funcionando en modo Stand-By y buscando una

posición válida. Nótese que en este caso, los LEDs denominados "GPS on", "Tarjeta On", "Sland-by" y "Pos,

Válida" están encendidos.

Fotografía 4-1L Funcionamiento en Sland-by (H¡) Fotografía 4-12. Funcionamiento en Srand-by (82)

En la Fotografía 4-12 se muestra a la tarjeta de inlcrfaz y control funcionando en modo Sland-By con posición

válida ya adquirida. En este caso, los LEDs "GPS on" y "Pos. Válida" se apagan, quedando encendidos solamente

los LEDs "Tarjeta On" y "Stand-by".

111

Capitulo 4. RcsuJüidos

La Fotografía 4-13 muestra la tarjeta de interfaz y control funcionando en modo de rastreo. Como se recordará de lo

visto en capítulos anteriores, a este modo se accede después de que cualquiera de ¡as dos alarmas de activación de

Fotografía -1-13. Funcionamiento cu modo de rastreo

la tarjeta de interfaz y control son delectadas. En este caso, los LEDs "GPS on", "Tarjeta On", y "Rastreando" se

mantienen encendidos,

4.3.2. Prueba de funcionamiento del sistema en modo de rastreo

Fotografía 4-16. Vista $2 de equipo instalado en eivehículo de prueba

Fotografía 4-15. Vista #1 de equipo instalado en elvehículo de prueba

Fotografía 4-14, Vista genera! de! vehículo de prueba

112

Cupltulo 4. Resultados

a) Tipo de vehículo

El sistema está diseñado para operar en cualquier tipo de vehículo. Sin embargo, para las pruebas se utilizó un

automóvil San Remo, año 1993, con placas PND 377.

b) Instalación del bloque móvil en el vehículo

En la Fotografía 4-14 y la Fotografía 4-15 se muestran los elementos del bloque móvil instalados en la parte posterior

del automóvil San Remo usado para las pruebas. Nótese que el GPS va fijado con un sistema de ventosas al

parabrisas del vehículo con el fin de poder captar de la mejor manera las señales de los satélites de posicionamiento.

La Fotografía 4-16 muestra una vista más genera] de] automóvil de pruebas con el equipo instalado en su parte

posterior.

c) Equipo utilizado en el terminal remoto

Para las pruebas se utilizó como terminal remoto un computador DTK Pentium 100 MHz, con una tarjeta fax-modem

de 14400 bps.

c) Prueba 3-1.

Esta primera prucbíi tiene como objetivo comprobar el correcto funcionamiento de los dos tipos de alarmas de

activación del sistema de localización, y además, comprobar la adecuada transmisión y exactitud de los datos de

posición enviados por el GPS desde el vehículo.

Figura 4-1. Detección de llamada entrante por mensaje "RING" en el terminal remoto

113

Capítulo -í. Resultados

Se simuló el caso de robo del automóvil de pruebas en los dos modos especificados en el capítulo 1 de este trabajo.

El sistema de localización es entonces activado por medio de una alarma de emergencia generada por el botón de

pánico y por medio de una alarma de llamada desde el terminal remoto.

Figura 4-2. Pantalla da contestación de llamada mitrante en al terminal remoto

Figura 4-3. Pantalla de generación da alarma da llamada desde el ¡erninal remoto

114

C'upítuln -1. Ki'.suJtii d its

En la Figura 4-1 y la Figura 4-2 se muestran las pantallas del terminal remoto en las que se visualiza el proceso de

detección y contestación de la llamada generada desde el automóvil robado después de que el sistema se ha activado

por una alarma de emergencia. La Figura 4-1 muestra el momento en que se detecla una llamada entrante al terminal

remoto por medio del mensaje "RING". Por otro lado, nótese en la Figura 4-2 que la velocidad de transmisión a la

que se enlazan los modems de terminal remoto y bloque móvil es de 1200 bps.

En la Figura 4-3 se muestra la pantalla del terminal remoto, cuando se desea hacer una activación del sistema por

medio de una alarma de llamada.

Una vez comprobado el correcto funcionamiento de las dos alarmas de activación del sistema, se pueden recibir los

datos de posición desde el vehículo. Se eligió entonces un punto de partida desde e! cual se desarrollará el proceso de

rastreo. El punto escogido es la tribuna de la Avenida de los Shyris en la ciudad de Quito. A partir de este lugar se

realizará el siguiente recorrido:

• Desde la tribuna de la Avenida de los Slryris, hacia el sur-este hasta el panidero a Tumbaco (inicio de la Vía

Interoceánica), cubriendo una distancia aproximada de 2 Km.

• Desde el partidcro a Tumbaco hacia e¡ Esle, hasta el iiHercambiador con la nueva vía oriental (4 Km.

aproxímadamen te).

• Desde el mencionado intercambiador hacia el Este por la Via Interoceánica aproximadamente 13 Km hasta

llegar a la entrada de la vía al balneario de Cunuyacu.

• Desde la mencionada entrada hasta el balneario de Cunuyacu (4 Km. aproximadamente).

La distancia cubierta por el automóvil en esta prueba es de aproximadamente 23 Km. A lo largo de todo este

recorrido está garantizada la cobertura del servicio de telefonía celular.

Para comprobar la exactitud de los datos recibidos en e! termina! remoto, se eligieron seis puntos de referencia o

puntos de prueba, cuyas coordenas geográficas han sido determinadas previamente en el mapa de la Figura 4-4. La

Tabla 4-1 muestra esos puntos de referencia, y sus respectivas coordenadas geográficas.

Punto de prueba1

2

3

4

5

6

Referencia | Coordenadas en mapaTribuna de la Avenida de los Shyris

Partidero a Tumbaco

Intercambia dor Nueva Oriental y VíaInteroceánica (vía a Tumbaco)Entrada a Cumbayá

Intersección Via Interoceánica y camino abalneario de CunuvacuBalneario de Cunuyacu

Lat: 0° 10.76 minLon: 78° 29. 11 minLat: 0" 11.22 minLon: 7S° 29.0 minLat: 0(tI1.22miriLon: 78" 27.84 minLat: 0° 11.67 minLon: 7S°27.]2minLat: 0° 12.44 minLon: 7S°26.1SminLat: 0° 1 3.51 minLon: 7S°26.17min

Tabla 4-1. Puntos da pnieba asilados y sus coordenadas según el mapa de la zona

115

Capilulo 4. Resultados

Horizontales:Verticales:

DATOS

Escala: 1:50000cuadro = 1 Km = 0.4054 minutos de arco de longitud

1 cuadro = 1 Km = 0.5435 minutos de arco de latitud

Figura 4-4. Mapa de ruta seguida para prueba da rastreo

A continuación se muestran los resultados del seguimiento del vehículo a lo largo de la ruta especificada. Para

visualizar los resultados de la prueba, se presentan las pantallas capturadas en el terminal remoto, en las cuales se van

a apreciar los bloques de datos transmitidos por el GPS desde el vehículo de pruebas. Se recomienda en este punto

repasar el formato del bloque de datos GPGGA, descrito en detalle en el capítulo 1 de este trabajo.

116

Ciipítulo 4. Resultados

c. I ) Conjunto de datos capturados en el punto de prueba

1C, 0010.9331,5, 07 i: í:.':Í:íjS,Kf l f i13,001».?j^?,5,07¿;fc'.íi9fe",'.í,l,'14 , i - - I ' , . í ' j - • ,J , . / í^_r t . : ,c,¿, i?,- . : , i- f i

?a l 4, 5,

ÍGPGGA, 132354, ooio. í'30y, 5,07 ej!5GFGGA,132355,0010.9307,5, 07S2Í$GPG'3A, 132356,0010. 9306, 3,07$2]i3GPG3A,132357,0010.9305,3,07í:¡í GFG3A, 132358,0010.9504,?, O"7 S-1'SGTj'jA, 13r:35C', 0010.9?.':2,5,07.-/:¡

"5,1-.3,177l.5,n,13,..">,i.i,:'?7':-.i,M,i3.':ó, 1. ;, C,7"•'j..'',¡], 1 3..•*,i.-,-".-.l,;!,li.,"i, i. 3 ,_ ' : ' ' j.

• 4 . 4,1-1,1 a. 3,M,,•4.?,M,-13.3,J1,-,'r..3,!l,13.3,:t,.

. **7í., w, 1,06,1-. 3, ¿777 .3,1!, 13.3,H,, •, 8979, W, l.,0¡), 1. 3,2777.6,H,13.:3,M,, •89AÍ-; 1-1,1,06,1.3,2778.4,1-1,13.3,1-1,, •

, 8562, W, 1,06,1.3,2779. b,M¿ 13.3,11,, •. í 983,W, 1,06,1,3,-.77^.3,H,13.3,M,,', ó9íj4,K, 1, 06,1. 3,:77Í. 5,H,13.-3,M, , •.v9$6,V¡;i,06,1.3,:779.7,M,13.3rM,,'

'Tr2ft.t.1?37,I1,l,Oi -5,^7FO-.-,M,13.3,H,

Figura -1-5. Pamaüa de ¡emiinal remólo con los dalos deposición del pimío de prueba

La recolección de los datos de esta pantalla se realizó con el vehículo

detenido en el punto de prueba. Sin embargo, la posición geográfica

reportada por el GPS varia constantemente en milésimas y

diezmilésímas de minuto. Esta oscilación de los valores de posición,

que se va a presentar en los demás puntos de prueba, se debe a la

tolerancia de los cálculos realizados por el GPS. Nótese por otro lado

que los valores de latitud y longitud se mantienen fijos en grados y

décimas y centésimas de minuto. Por tanto, para la determinación de

la posición del vehículo, solo se lomarán en cuenta dos cifras

decimales de minutos. Por lo tanto, las coordenadas del automóvil,

reportadas por el GPS del sistema localizador son:

Latitud: 00 grados, 10.93 minutos, Sur

Longitud: 078 grados, 28.S9 minutos, Oeste

El error en la posición calculada por el GPS, respecto a la posiciónFotografía 4-17. Visualizarían del punto de calculada en el mapa es:prueba 8J

Latitud: 00° 10.76' - 00° 10.93' = 0.17

Longitud; 07S°29.11' - 07S°2S.S9' = 0.22'

117

Capitulo 4. Resultados

c.2) Conjunto de datos capturados en el punto de pruebaj.

comandos vehículoContestarllamada proarama

•runi-iA, i á . j n i ' i , i.11 "i i . i /•.'.•,;--ÍOI iJGA, 1 j.í £»_ '_ , '.'.'I 1. ,S •"••-, oÍGIG'JA, 1 j.i'ji.'ií 001 j . '-."••'.-",,;ÍGÍ'G.!/-., U J£0"-í, ' /O] 1. ¿~v", JÍGE-'JuA, 133505, ú' '>ll. 37*7, j:S'j?'3'3A,133505,0011.,37ÍP,3

'J^ '. . 3 .', j » ' • , - , • ',...,-

: ,!! , i3.1,l-! , ,*7£í (!¡ ,13.1, ! ! , , * -&- , ! ! , 1 3 . 1 , M , , - 7 l

,!!,; 3 .1 ,M f

5GPGGA, 133510,0011-3"?^, , 0~ =Ü 71 JÓ/-J, I,'"?, 1. _ ,3GFG'1A, 133511, 0011. J":-"1, f O"*-*.1^ ¿ó. Vi, 1, i id , 1 .1,5GPGGA, 133512,0031. 37?-7, , C'"1-:$.'7i;~,I-;, l,"í, 1.:,fGE-GGA, 133513,0011. 37«7, , 07616.7l¿r fW, l,"7f 1 .j.

..7,11,13.:,

Figura 4-6. Pantalla de termina! remólo con los datos deposición del punto de prueba #2

í-í Las coordenadas del automóvil reportadas por el GPS del sistema

localizador son entonces:

Latitud:

Longitud:

00 grados, 11.37 minutos, Sur

078 grados, 28.71 minutos, Oeste

El error en la posición calculada por el GPS, respecto a la posición

calculada en el mapa es:

Latitud:

Longitud:

Fotografía 4-18, Visualizadór¡ del puntode prueba #2

00011.221-00011.37I = 0.15'

078029.0'-078°28.7r-0.29'

118

Cupítulo 4. Resultados

c.3") Coníunlo de datos capturados en el punto de prueha 3

SGF'Soñ, i ¿jjí'ss oúi i. j &••<•,.;, (,.7.-..íGE'SiSAíiajosSfOoii.j ' /^ivyr"..í ÍMoA, 1 .Í3í-íi7, .y-1 i . 4 *.-¡r,, ¿, ,->- -.í'Jí-G'SA, 1 J3?0ítf'.""'1Í.4Í7 jf ¿, .;-7 '..?GE G3Af 133S5'?, 0011. -¡ 5"^C',o, 'Pc-J$GfO;,5A, 134 000, OOil .4 r . - ' íYf o,07--.;ÍGÍ-G'^ñ, 1340"l,l-'l l.-10->S,^r""'.-.SG&3GA,13400;,Ovll.JEíS3,2rO"y:ÍGt'G'jA, 1340ú3,OC'll. J5'J1,S, C'7rJ;GFGGA, 134004, oci i. -i ES?, .?, o~¿:5GPGGA, 134005, O'Jl 1.4 S-b7, í, •_•''¿15GFG-3A, 134005, 0011.45S5,3, -I1" r.3GPGGA,134007,0011.-I653,Í,070.$C-£'G'3A,13400ií,0:ill.-15rJl,JF0"7.v.COF-GGA, 13400?, 0011.45Je,3, O^i.-SGE-G'3A, 134010, 0011.4E-Í-;,;--, O7?-OOFGOA, 134011, 0011. -1C4.I,.', 0^-v.ÍGPGGA, 13401^,0011. 4 Ü 4 J , 3, 07.;;.

>j?2,w,i ,<:•?,V " J , ; •, 11 '. '.' r

u . '.•,!!, 13.1,1-1,

.,-.': -1-1.6,11,13.1,

Figura 4-7. Pantalla da terminal remólo con datos de posición del pimío de prueba 83

Las coordenadas del automóvil reportadas por el GPS del sistema

localizador son entonces:

'•Ji-'M Latitud: 00 grados, 11.45 minutos. Sur

07S grados, 27.30 minutos, Oeste»5 Longitud:«íí&a

El error en la posición calculada por el GPS, respecto a la posición

calculada en el mapa es:

Latitud: 00° 11.22' - 00° 11.45' - 0.23'

Longitud: 07S° 27.84' - 078° 27.30' = 0.54'

Fotografía 4-19. Visualizado/i ríe!punto deprueba $3

19

Cujiftulo 4, Resultados

c.4") Conjunto de datos capturados en el punto de prueba 4.

.;;'.;E-I-.ÍA,iJ4'í'i:i, i:...í'jtG-jA, I---I'"?-'1}, . . I I . ~ . ., :jE 3!J."., 1 J J i'j'." , . •_ 11. ...$.5r'.3-iA,i.i4ó'.•:,- • :i.-..;,"í¿.~.-^S. 1 , i/;f .-i .-. -,- •

SGPGGA,13J7r!úr,-.;,i1.M;CGE-GGA, 134701,'; .ai. -.?GPG-3A, 134 7 oj, •:••:•:!.•<.3GÍ'GGA,l¿47.j.í,.•.,!!. :.$GFGGA, 134704,' ".¡11. .«.SGr-3GA,1347(i^<>:.ll.e.SGE-GGA, 134706,0-11. ÍJ9GPG5A, 134707,0.Mi.?:

.3,1-1,1 a.

rj,ü, 1 j1,11, lo.

i'i,M, 13.9,11,13.

Í- -MS.:,

Figura -j-$. Pauíalla de terminal remolo con dalos de posición d til punto de prueba $4

Las coordenadas del automóvil reportadas por el GPS del sistema

| localizador son entonces:

Latitud: 00 grados, 11.S2 minutos, Sur

Longitud: 07S grados, 26.2S minutos, Oeste

El error en la posición calculada por el GPS, respecto a la

posición calculada en el mapa es:

Latitud: 00° 11.67 - 00° 11.S21 = 0.15'

Longitud: 078° 27.12' - 078° 26.2S1 = 0.84'

Fotografía 4-20, fiscalización del punto deprueba #•/

120

Capitulo 4. Rc.sultsitios

c.5) Conjunto dejdatos capturados en el punto_depjT.icha 5

comandos vehículo llamada oroarama

.13^4-1'C-,"01^.6444,5,

•Jt '3'j."., 1 jrj4l 'J( '.••. 1 _'JE'j ' iAí 13541 o,1'- vi-•3P'3'3AtlJE417(v.-i:•ar'^^.^» ] 3vj41-•,<.'"'",'3.

?GE'3GA,13S4_3,v,Ml. 0461',.?,'íGPG3A,13E,4^4,';"M_.6-S'.''>, 5,1

Olí ' .6474,3, '

¡,!-:,13..2,1-1,,* /e!.i:,13.±,IÍ,, '77I,M,13.:,!!,,»7*:,M,13.;i,M,,'7?i,11,33.1',«.."•'A

Figura -/-P. Pantalla de termianl remoto con dalos de posición de!punió dcpnicba £

Fotografía 4-21. Visualización del punió de prueba #5

Las coordenadas del automóvil

reportadas por el GPS del

sistema localizador son:

Latitud:

00 grados, 12,64 minutos, Sur

Longitud:

078 grados, 25.20 minutos,

Oeste

El error en la posición calculada

por el GPS, respecto a la

posición calculada en el mapa es:

Latiiud; 00° 12.44' - 00° 12.64' = 0.20'

Longitud: 078" 26.18' - 078° 25.2' = 0.9S1

121

Capítulo'4. Resultados

c.6) Conjunto de datos capturados en el punto de prueba 6

comandos

i, 14uJl-,

_•• j: o j."., 1 -i'

4 Jl'-r.V-., 14-

vehiculoContestarllamada "or carama

,..,. 3 .-,'.,

, • • * - - • - * ' • « t:• - M . -• :-

t ., .. . - i . ,, ,

:•/:, • . . : , I I , ,*T4-,::, , . : , i : , ,-"4,¡i,¡.3. ..,;i,, - v i

.-,::,I í .~, \ ' ¡ , , '~ -!;.-> '••¡,^,./7--o.

•! .-i.-'! '-'i^.

5rit 3'jAi í •»•'." "i-t"'. 1.:, .*?r" i,.:, " ' ••-';..í'-íi'^'JA, I -!v "-.•..-.,'. '! .•.•'.--•'•'., o, ' • - • .ÍGÍ-G-jA, 14•'.' '•• 14,'.Oí ;.';-. í':;,í. O""_r. .

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Figura 4-]Q. Pantalla de terminal remoto con datos de posición de! punto de prueba #6

Fotografía 4-22. Visualizados del punto de prueba #6

Las coordenadas del

automóvil reportadas por el

GPS del sistema localizador

son:

Latitud:

00 grados, 13.68 minutos.

Sur

Longitud:

078 grados, 25.77 minutos,

Oeste

El error en la posición calculada por el GPS, respecto a la posición calculada en el mapa es:

Latitud: 00° 13.51'-00° 13.68'= 0.17

Longitud: 078° 26.17 - 078° 25.77 ~ 0.4'

122

Capitulo 4i Resultados

d) Prueba #2

La segunda prueba consistió en configurar remotamente al GPS.

En la prueba anterior, el GPS solo envía datos de posición geográfica con el bloque GPGGA. Ahora se ordena desde

el terminal remoto al GPS enviar datos de posición con el bloque GPGGA y de curso y velocidad con e] bloque

PGVTG.

Enviar PGRMOhabilitación/deshabilitación de blooues

GPALM (Visualización de almanaque

GPGGA (datos de posición geográfica

GPGSV

GPRMCGPVTG

LCGGL

LCVTG

PGRME

PGRMF

PGRMT

PGRMV

(transferencia GPS/TRANSIT)

[Velocidad y

(Información

[Condiciones funcionamiento)

Enviar instrucción

Figura 4-12. Pantalla de terminal remoto para habilitación de mensajes de salida del GPS

Figura 4-11, Pantalla de terminal remoto con datos de posición, velocidad y curso del vehículo de prueba, en untramo comprendido entre los puntos #5 y #6

123

Capítulo 4, Resultados

Para comprobar la utilidad de este comando que se ha habilitado de manera remota, se toma como ejemplo el

recorrido realizado entre los puntos de referencia 5 y 6 especificados anteriormente. La Figura 4-11 muestra la

pantalla de datos capturada en el terminal remoto, en la que se pueden ahora visualizar no solamente los datos de

posición geográfica, sino también, los datos de velocidad y dirección de movimiento. Nótese que cada segundo, la

posición, velocidad y curso del vehículo varían. Solo como ejemplo, se interpretan los datos obtenidos por el tercer

bloque GPGGA y GPVTG de la pantalla de datos:

SGPGGA,135646,0012.6610,3,07825.1841, W, 1,08,1.7,2361.7,M,13.2,M,,*77

$GPVTG,117.7,T,118.0,M,15.9,N,29.4,K*44

Hora: 13h 56m 46s UTO = 08h 56m 46s Ecuador

Posición geográfica del vehículo: Latitud: 00 grados, 12.6610 minutos, Sur

Longitud: 078 grados, 25.1841 minutos, Oeste

Curso verdadero del vehículo: 117.7 grados

Curso magnético del vehículo: 118.0 grados

Velocidad del vehículo: 15.9 nudos

Velocidad del vehículo: 29.4 Km/h

4.3.3. Conclusiones de las pruebas

a) La tarjeta de interfaz y control desarrolla sin problemas las funciones de marcado del teléfono celular en el caso

de detección de una alarma de emergencia, y la respuesta a una llamada entrante en el caso de alarma de

llamada.

b) La transmisión de datos desde el GPS hacia el terminal remoto se realiza sin problemas a una velocidad de 1200

bps.

c) La configuración remota del GPS, desde el terminal remoto, funciona a la misma velocidad de transmisión de

datos: 1200 bps.

d) Es importante insistir en que todos los datos fueron adquiridos de manera remota mientras el vehículo estaba en

movimiento. Esto muestra la gran ventaja del sistema, pues el automóvil de prueba estuvo todo el tiempo

completamente monitoreado en sus parámetros de posición y velocidad.

e) La posición calculada por el GPS es excelente. Los errores respecto al mapa no fueron nunca mayores a un

minuto de arco terrestre.

124

Conclusiones y recomendaciones

El costo del sistema localizador es atractivo para una posible implementación comercial del mismo. El bloque

móvil, que es el equipo que un usuario comercial adquiriría, tiene un costo aproximado de 700 USD, incluyendo el

teléfono celular, el modero, un GPS de 12 canales y todo el hardware de la tarjeta de interfaz y control. Hay que

aclarar que este es el costo de un prototipo, por lo que en el caso de una fabricación en serie del mismo puede

reducirse aun más. Para hacer una comparación, se ha calculado en un estudio de factibílidad1 que el costo de un

equipo comercial de localización basado en GPS es de 2305 USD ya instalado en el vehículo, casi 3 veces más que

el costo del equipo desarrollado en este trabajo.

La ventaja de implementar el rastreo de vehículos en base al prototipo diseñado en este trabajo, es que el potencial

operador del sistema solo requiere hacer una inversión en los equipos a instalarse en el terminal remoto y en los

vehículos, y en la adquisición de líneas celulares, sin preocuparse por diseñar y construir costosos sistemas de

mantenimiento y control de enlaces de radiofrecuencia, ya que los mismos ya están hechos y están operando con

cualquiera de las dos proveedoras de servicio celular que ha}' en el país.

El uso de un canal celular para transmisión permanente de datos es muy costoso. Sin embargo, con el sistema

diseñado en este trabajo no se tiene ese problema debido a que el uso del canal no es continuo, sino que solo se lo

hace por tiempos limitados.

Con la introducción de la tecnología digital en la telefonía celular sería posible prescindir del modem en el bloque

móvil del sistema localizador, ya que se podría transmistir los datos directamente hacia un teléfono celular digital

Se recomienda perfeccionar el software de comunicaciones del terminal remoto creando una base de datos gráfica

con mapas de ciudades y regiones del Ecuador, para que éstos interactúen con los datos recibidos desde el GPS. De

esa manera se aumentará la eficacia del sistema, pues la determinación de la posición del vehículo rastreado seria

más rápida y fácil.

En este trabajo, con el modem telefónico para PC comercial, se alcanzó una velocidad de transmisión de datos muy

baja: 1200 bps. A mayores velocidades, el enlace era extremadamente inestable, debido fundamentalmente a que se

utilizó un modem de línea física para enviar datos por un medio de transmisión no guiado. Si se deseara transmitir

los datos a mayor velocidad sería recomendable utilizar modems que manejen técnicas de modulación y control y

corrección de errores para transmisión de datos por un canal celular.

Romo, Muñoz ', Factíbilidad para instalar una red de localización automática de vehículos...; pag 205

125

Aunque la máxima velocidad de transmisión de datos es muy baja (1200 bps), es suficiente para transmitir los datos

desde el GPS hacia el terminal remota. Queda demostrado que el canal celular es adecuado como medio de

transmisión de datos de este sistema localizador.

Para acceder al canal celular solo se requiere de un hardware de generación y recepción de llamadas. Otras

características como el teclado, displays, auricular, micrófono, etc. no son necesarias en este trabajo. Por lo tanto, el

teléfono celular puede ser reemplazado por un equipo más simple y compacto, reduciendo tamaños y costos del

bloque móvil del sistema localizador.

El software de comunicaciones del terminal remoto utiliza instrucciones básicas de control del modem, por lo que el

mismo puede ser utilizado para realizar la conexión con el vehículo a través de un modem externo, una tarjeta fax-

modem o un modem PCMCIA de cualquier fabricante.

La tarjeta de interfaz y control puede ser ampliada para darle mayores funciones, ya sea a través de los puntos que

quedan libres en el puerto Pl del microcontrolador 8051, o ya sea a través de memoria RAM externa.

Es recomendable mejorar el diseño de la tarjeta de interfaz y control utilizando un microcontrolador S052 en lugar

del 8051, debido a que el primero dispone de funciones de ahorro de energía. El cambio no afecta en nada al resto

de hardware o software de operación que ya se ha diseñado para la tarjeta, pues ambos microcontroladores son

compatibles.

El botón de pánico no es el único medio de generar una alarma de emergencia. Se podría utilizar un control remoto,

que transmita una señal de radio u óptica para generarla.

El transformador del circuito híbrido usado en este trabajo como interfaz entre el teléfono celular y el modem no es

propio para acoplamiento telefónico. Esto causó pérdidas en la transferencia de señales desde el modem. hacia el

teléfono. Sin embargo, estas pérdidas fueron compensadas por el uso de amplificadores instalados en el primario

del transformador de audio.

El detector de alarma de llamada fue diseñado en base a una comparación de la señal de timbrado rectificada con

un voltaje de referencia. Otra técnica para hacer esto sería utilizar detectores de tonos que permitan sensar las

frecuencias que componen la señal de timbrado. De los dos métodos (que no son los únicos), el más sencillo de

implementar es el primero, pues solo se requiere de una pequeña calibración del voltaje de referencia de un

comparador. En cambio, la calibración en los detectores de tonos es más difícil, pues además de tener que ajustar el

circuito a una frecuencia central, hay que ajustar también el ancho de banda que rodea a ¡a misma,

La disipasión de calor de la fuente regulada de +5 VDC es crítica, pues ésta debe manejar prácticamente toda la

carga generada por la tarjeta de interfaz y control. Es por eso que el disipador usado para esta fuente debe ser lo

más grande posible.

126

El diseño de la tarjeta de interfaz y control contempla el uso de das fuentes de alimentación de 12 VDC, una

positiva y otra negativa. La generación del voltaje positivo no es ningún problema, pues éste proviene directamente

de la batería del vehículo. No ocurre lo mismo con el voltaje de -12 VDC. Sin embargo, debido a que se va a usar la

batería combinada con un inversor como fuente genera] de energía, los -12 VDC son fácilmente obtenibles por una

rectificación negativa del voltaje AC proveniente del inversor. Lo ideal sería que todo el sistema trabajara única y

directamente con el voltaje continuo de 12 V de la batería del vehículo. Para ello se recomiendan dos pasos:

• Utilizar un modem telefónico para PC que opere únicamente con voltaje continuo. Un ejemplo de este tipo de

modems es el ACEEX DM2814 pocket modem.

• Implementar en la tarjeta de interfaz y control una fuente s\\dtching como la LM78S40, que permite obtener

voltajes continuos negativos a partir de un voltaje continuo positivo.

La conexión entre la tarjeta de interfaz y control y el modem debe contemplar el control de flujo datos por hardware

(RTS/CTS). Esto implica que la tarjeta de interfaz y control enviar hacia el modem las señales DTR (Data Terminal

Ready) y RTS (Request To Send). El diseño contempla una generación "no inteligente" de estas señales, es decir,

no son generadas a voluntad por el software del microcontrolador sino que están permanentemente activadas por

medio de una conexión directa entre la fuente negativa (-9 VDC) de la tarjeta de interfaz y control y los respectivos

pines del conectorDB25 del modem.

127

Anexo 1Formatos de la señal CRD

A-l

Anexo í. Formatos de la señal CRD

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Tiempos de estados lógicos para latecla SENTD en milisegundos

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Tiempos de estados lógicos para latecla END en milisegundos

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Tiempos de estados lógicos para latecla 1 en milisegundos

1.71.78.47.4

Figura A1-3

A-2

Anexo 1. Formatos de la señal CRD

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Figura AI-4

Figura A1-5

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A-3

Anexo 1. Formatos de la seña] CRD

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Figura A1-8

Tiempos de estados lógicos para la

tecla 5 en milisegundos

5.13.41.72.61.71.71.71.7


5.13.41.72.63.43.4

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Tiempos de estados lógicos para latecla * en milisegundos

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Tiempos de estados lógicos para latecla # en milisegundos

5.13.43.43.41.72.6

Tiempos de estados lógicos para latecla RCL en milisegundos

5.11.73.41.73.41.71.71.7

Figura Al-] 5

A-6


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Figura A1-

Figura A1-17

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Tiempos de estados lógicos para latecla STO en mílisegundos

5.15.11.77.6

Tiempos de estados lógicos para latecla CLR en milisegundos

1.73.4

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Tiempos de estados lógicos para latecla arriba

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Figura Al-] 8

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Tiempos de estados lógicos para la tecla

7.63.45.13.4

Figura A1-19

Anexo 2Hoja de costos de elementos del bloque móvildel sistema localizador

A-9

Anexo 2. Hoja de costos de elementos del bloque móvil del sistema localizador

Cotización dólar:

a) Tarjeta d& interfazy control

1 1 ipo de elemento

Microcontrolador

mux/demux

amplificador operac.

Fuente regulada fija -J-5V

Fuente regulada variable (pos)

Fuente regulada variable (neg)

Data latch

Inversor

Compuerta AND

Bufler

Memoria EPROM

Conversor RS232/TTL Maxim

Cristal

Resistencia 1/2 W

Capacitor

Zener

Diodo de señal

LED

Transformador a lidio

Relé

Pulsante

Conector DB9

Conector DB2 5

Juego plug/jack para energía

Roseta de conector RJ 11

Total

b) Elementos periféricos

1 1 ipo de elemento

Teléfono celular

Modern

GPS

S/3950

Tipo Modelo l'r

8051

CD4053

LM348

ECG960

ECG956

ECG957

74373

7404

7408

74245

2764

MAX232

7.3728 MHz

Diferentes valores

Diferentes valores

4.7 V

1N4002

Diferentes colores

Relación 1:2

5 V tipo chip

N/A

macho

macho

Tipo Modelo

UNIDEN CP1700

Motorola Fast Talk

Garmin 35 TracPak

cciol murió (S )

33500

4400

3900

3500

3900

5000

4000

2500

2500

4400

24000

21000

6500

250

400

1000

800

400

10000

12000

1700

4000

4000

3000

1500

ftceio ( 'nitariofl'SI»

90

110

460

Cunluhil

1

1

1

1

1

1

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1

1

1

1

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1

20

15

1

1

5

1

1

2

1

1

3

1

Cantidad

1

1

1

Total( S )

33500

4400

3900

3500

3900

5000

8000

2500

2500

4400

24000

42000

6500

5000

6000

1000

SOO

2000

10000

12000

3400

4000

4000

9000

1500

202800

Total (S )

355500

434500

1817000

Total l'SD •

8,48

1.11

0.99

0.89

0.99

1.27

2.03

0.63

0.63

1.11

6,08

10.63

1.65

1.27

1.52

0.25

0.20

0,51

2.53

3.04

0.86

1.01

1.01

2.28

0.38

51.34

Tnial l'SO •

90.00

110.00

460.00

Total 2607000 660.00

Total del bloque móvil (u+b) 2809800 sucres 711.34 dólares

A-IO

Anexo 3Listado de programas

A-ll

Anexo 3. Lisiado de programas.

a) Programa del microcontrolador

$APDEFSEG RSTSEG,CLASS=CODE,START=RESET,ABSOLUTEDEFSEG INTERO, CI-ASS=CODE, START=0003H, ABSOLUTEDEFSEG USRSEG,CLASS=CODE,START=0050H,ABSOLUTE

;DESCRIPCIÓN DE SUBPROGRAMAS:

;El subprograma ESPERA se encarga de establecer un tiempo de espera de;segundos o minutos ajustable.

;£1 subprograma TRANS transmite un byte hacia el puerto serial, conoce la;interrupción de transmisión y la encera.

; El subprograma REC recibe un byte desde el puerto serial, conoce la;interrupción de recepción y la encera.

;E1 subprograma FD efectúa la operación de recibir y transmitir inmediatamente uncarácter desde el GPS hacia el modein

;El subprograma RETARDO genera un tiempo de espera equivalente a 2U ciclos de máquina0.10666 seg

; Los subprogramas tl_7, t3_jj y t7_4 generan tiempos de retardo de 1.7, 3.4 y "7.4milisegundos respectivamente.

;DEFINICIÓN DE ETIQUETAS

; Localidades de memoria para valores de tiempo de esperaLIMMASS EQU 43HLIMMENS EQU 44H

«•Velocidad de transmisiónVELOCIDAD EQU

1200 bpsOFOH

;Intervalo de tiempo para recolección de datos válidos (30 min)DATOVALID EQU 41EBH

¡Tiempo de espera de portadora remota = 30 seg.TCD EQU 011AH

; SEGMENTO DE SERVICIO DE LA INTERRUPCIÓN EXTERNA OSEG INTEROAJMP SERVINTO

¡SEGMENTO DE RESETSEGLJMP PROGP

RSTSEG;Salta al programa principal

5EGMENTO DE USUARIO DEL PROGRAMA PRINCIPALSEG USRSEG

PROGP;inicio del stackMOV SP ,#2FH

¡preparación del puerto PlSETB 'Pl.lCLR Pl.O

VUE

¡prueba de señalizaciónSETB P1.3SETB P1.4MOV R7 , ff O

CALLINCCJNE

RETARDO

R7R7,S10,VUE

A-12

Aneio 3. Listado de programas

CLR P1.3CLR P l .4

¡inicializar banderasCLR 2 0 H . O

¡configuración de los TIMERS .;TIMER O => 16 bits;TIMER 1 => 8 bits con autorecarga [comunicación serial]MOV TMOD,ffOOlOOOOlB

;configuración de interrupciones;* interrupciones externas actúan por flanco negativo;* en el RESET, solo la interrupción externa O está; habilitadaMOV TCON,#00000101BMOV IE, #10000001B

;configuración para comunicaciones;comunicaciones en modo 1¡revisar velocidad de transmisión/recepción en el bloque;de etiquetas¡asumimos frecuencia de reloj de 7.3728 MHzMOV " SCON,#011100006MOV PCON,#0MOV TH1,#VELOCIDAD

¡arrancamos el timer 1 para comunicación serialSETB TR1

;Modo STAND-BY

¡configurar rnultiplexores para recibir desde el GPS y¡enviar hacia el modem. NO Activar el GPS todavía.MOV DPTR,S7F1HMOV A,#000010108MOVX @ D P T R , A

¡inicializar modem (AT&C1S7=27<CR>JMOV A,#41HLCALL TRANSMOV A , # 5 4 HLCALL TRANSMOV A , # 2 6 HLCALL TRANSMOV A , # 4 3 HLCALL TRANSMOV A f # 3 1 HLCALL TRANSMOV A,#53HLCALL TRANSMOV A,#37HLCALL TRANSMOV A , # 3 D HLCALL TRANSMOV A,S32HLCALL TRANSMOV A,#37HLCALL TRANSMOV A , # O D HLCALL TRANS

¡configurar rnultiplexores para recibir desde el GPS y¡enviar hacia el modem. AHORA Activar el GPS.MOV DPTR, #7F1HMOV ' A,#000011108MOVX 8DPTR,A

LSB1¡activación de señalización de stand-bySETB P1.3

A-13

Anexo 3. Lutado de programas

LSB2

¡obtener los datos de posición VALIDA del vehículo¡activar señalización búsqueda de posición válidaSETB Pl.5

LCALLCJNELCALLCJNELCALLCJNELCALLCJNELCALLCJNELCALLCJNE

LCALLCJNEINCMOVCJNEMOVLCALLCJNE

RECA, #24H,LSB1RECA,ÍM7H,LSB1RECA, Ü50H,LSB1RECA, ÍM7H,LSB1RECA, #OH,LSB1RECA, #41H,LSB1

RECA, )Í2CH,LSB24 2 HR 2 , 4 2 HR 2 , f f 6 , L S B 24 2 H , # 0RECA, ¡f31H,LS81

¡desactivar el GPSMOV DPTR, #07F1HMOV A,fi00001010BMOVX gDPTR,A¡desactivar señalización de búsqueda de posición válidaCLR Pl.5

¡inicializar TIMER O para conteo de 30 minutos;una vez cumplidos los 30 minutos, activar el GPS y actualizar;la posición del vehículo con datos VALIDOS¡configurar de nuevo el timer para 30 minutos y repetir¡indefinidamente la operación de actualización de datosMOV DPTR, ff DATOVALIDMOV LIMMASS,DPHMOV LIMMENS,DPLLCALL ESPERA

;configurar multiplexores para recibir desde el GPS y¡enviar hacia el modem. Activar el GPSMOV DPTR,ff07FlHMOV A, #000011106MOVX eDPTR,A

LJMP LSB1

SJMP

¡interrupción externa OSERVINTO

¡deshabilitar la interrupción externa OMOV IE,#10000000B

¡desactivar señalización de stand-byCLR Pl.3

¡almacenar información originalPUSH THOPUSH TLOPUSH TCON

LCALL

PUSHPUSHPUSHPUSH

RETARDO

ACC

SCONPSW

A-I4

Anexo 3, Listado de programas

;configurar los rnultiplexores para enviar hacia y recibir desde; el rnodem'MOV DPTR,#0"ÍF1HMOV A,#000010118MOVX @DPTR,A

;leer el tipo de alarma desde RAM externaMOV DPTR,#Q7FOHMOVX A,SDPTRANL ñ, ífOOOOOOllB

SIHT01

SINT02

• ;j,es alarma de timbrado? o ¿es alarma de emergencia?CJNE A,ÜO,SINTQ1LJMP SALINTO

CJNE A,#1 ,SINTQ2LJMP LLAMADA

CJNE A , £ 2,LLAMADALJMP EMERGENCIA

;manejo de alarma de llamadaLLAMADA

¡activar HOOK ( + 5V)SETB Pl.O

¡ordenar contestar al modem (ATA<CR>)MOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVLCALL

ñ,#41HTRANSA,'#54HTRANSA,#41HTRANSA,#ODHTRANS

;sensar CD =MOVMOVMOVLCALLJBLJMP

0DPTR,STCDLIMMASS,DPHLIMMENS,DPLESPERA20H.O, ENVIARSALINTO

;manejo de alarma de emergenciaEMERGENCIA

;activar HOOK (+SV)SETB Pl. O

¡ordenar blind dialing al modem(ATX1DTKCR>)MOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVLCALLMOVLCALL

A, iMlHTRANSA, JÍ54HTRANSA,#58HTRANSA, #31HTRANS

TRAHS'A, #54 HTRANSA, jf31HTRANSA, í fODHTRANS

¡enviar señal SEND al celularMOV R 0 , # 0

SENDCPL Pl.l

A-15

Anexo 3. Listado de programas

LCALLCPLLCALLCPLLCALL"CPLLCALLCPLLCALLCPLLCALLINCCJNESETB

tl_7Pl.ltl_7Pl.lt3_4Pl.lt3_4Pl.ltlJ7Pl.lt7_4RORO,if06H,SENDPl.l

;detectarMOVMOVMOVLCALLJBCLRMOV

•~w-f£.

LCALLINCCJNELJMP

CD = 0DPTR, #TCDLIMMASS, DPHLIHHENS,DPLESPERA20H.O, ENVIARPl.OR0,#0

RETARDORORO,#19HfRTD02EMERGENCIA

ENVIAR;configurar los niultiplexores para recibir desde el GPS y;transmitir hacia el modem. Además, activar el GPSMOV , DPTR,#07F1HMOV A, #000011108MOVX §DPTR,A

¡activar señalización de rastreoSETB P1.4

ENVIAR 1LCALL

. ************«•***•>•***FD

••r*-*-*-**-**-*•**-***** + + *********

¡hacer lazo con ENVIAR1 hasta determinar CD = 1JNB P1.2,Et4VIARl

; fin de servicio a la interrupciónSALINTO

; desactivar HOOK (OV)CLR Pl . O

** ********* ****?**

¡regresa al modo STAND-BY; rehabilita la interrupción OMOV I B . f f l O O O O O O l B

;reconfigura los multiplexores para recibir desde el GPS;y enviar hacia el modem pero deja conectado el GPSMOV D P T R , j f 0 7 F l HMOV A,#00001110BMOVX eDPTR,A

; recuperar informaciónPOP PSWPOP SCONPOP BPOP ACCPOP TCONPOP TLOPOP THO

¡desactivar señalización de rastreo

A-16

Anexo 3. Listado de procromns

CLR Pl.ASETB Pl.l

RETÍ

;subprograma de espera de segundos o minutosESPERA

CLR 20H.O

;inicializamos el contador de ciclos del timer OMOV 4 OH,SOMOV 41H,'P0

L152;inicializamos los registros del timer OMOV THO,#0MOV TLO,flO

;arrancamos el timer OSETB TRO

L1S1;esperamos a que se complete un ciclo del timer OJNB TFO,L151

S151.•detenemos el tirner O y enceramos su bandera de sobrepasamientoCLR TROCLR TFO

;incrementamos•en 1 el byte menos significativo del;contador de ciclos del timer. Almacenamos el carry del.•incrementoINC 41HMOV A,41H

;si el byte menos significativo sobrepasa el valor FFH¡incrementa en 1 el byte más significativoCJUE A,SO,5152INC 4 OH

S152;verifica si el byte m s significativo del contador ya llegó;al valor fijadoMOV A, 4 OHCJíJE A,LIMMASS,S153

;verifica si el byte menos significativo del contador ya;llegó al valor fijadoMOV . A,41HC JNE A,LIMMEMS,S153CLR 20H.OSJMP S15-3

S153JB P1.2,L152SETB 20H.O

S154RET

;subprograma de transmisión de byte por el puerto serialTRAHS

;el dato a ser transmitido DEBE estar almacenado en el;acumulador

;escribimos el dato en el puerto serialMOV SBUF,A

LT1JNB TI,LT1CLR TIRET

;subprograraa de recepción de byte por el puerto serialREC

;el dato recibido se almacena en el acumuladorMOV A,SBUF

A-17

Anexo 3. Listado de prognunos

LR1JNBCLRRET

RI,LR1RI

¡subprograma para recibir un dato por el puerto serial e inmediatamente;transmitirlo por el mismo puertoFD

MOV A , S B U F'MOV B,A

FD1

FD2

MOV

JNBCLR

JNBCLRMOVRET

SBUF,A

RI,FD1RI

TI ,FD2TIA,B

RETARDO

CIRC

MOVMOVSETB

JNBCLRCLR

THO,0TLO,0TRO

TFO,CIRCTFOTRO

RET

ti 7

LñZOl 1

MOVMOVSETB

JNBCLRCLR

THO,í(OFBHT L O . Ü O E C HTRO

TFO,LAZ01 7TROTFO

RET

t3

LAZO3

MOVMOVSETB

JNBCLRCLR

THO,ÍOF7HTLO, # O D 7 HTRO

TFO,LAZ03_4TROTFO

RET

t7 4

LAZ07 A

MOVMOVSETB

JNBCLRCLR

RET

THO,KOEEHTLO,^03DHTRO

•TFO,LAZ07_4TROTFO

END ;Fin del prog principal

A-18


b) Programa en Quick Basic para el terminal remoto

1 PROGRAMA DE COMUNICACIONES ENTRE EL TERMINAL REMOTO Y LA TARJETA DE INTERFAZ'Y CONTROL

'ESPECIFICACIONES.

'Terminal remoto

'Puerto de comunicaciones:'Baud cate:'Paridad:'Bits de datos:'Número de bits de parada:'Control de flujo:

'GPS del sistema localizador

'Estándar de comunicaciones'Versión:'Modelo GPS:

COM 21200ninguna81ninguno

NMEA 01832.1Garrnin 35 TracPak'

'Programa elaborado por Juan Carlos Valencia Ruiz'última revisión: junio de 1997

DECLARE SUB TRAMPA (pantallas, tramp$, opción!, result$)DECLARE SUB LINEA2 []DECLARE SUB TRANS2 (prev3$)DECLARE SUB RECEPCIÓN [valorchksum$, bchk!, GYE2$)DECLARE SUB CONTESTAR [contest)DECLARE SUB TRFTR (llamada, contest)DECLARE SUB LLAMAR (llamada)DECLARE SUB LINEA [)DECLARE SUB MARCO [)DECLARE SUB PGRMI ()DECLARE SUB TRANS (ENT$)DECLARE SUB PGRMC ()DECLARE SUB PGRMO ()DECLARE SUB ESPECIFICO (salida$)DECLARE SUB ACTIVAR (tempS, out$)DECLARE FUNCTION CHKSUMS [a$)DECLARE SUB EWVGPS (aS, llamada, contest)DECLARE SUB RECARCH (a$)DECLARE SUB BLANQUEAR ()DECLARE SUB TITULO (tl$, t2$)DECLARE SUB PARÁMETROS (aS, COM$)DECLARE SUB RECGPS (a$, COM$)

DIM SHARED rmi$(7), rmc$[6], rmo[12)rmi$(l)rmiS(2¡rmi$[3)rmiS(4)rmiS[5)rroiS¡6)

rmc$(l) = "x"rmcS(2) = "x.x"rmc$(3) = "x"rmc$(4) = "x"rmcS(5) = "x"rmc$(6) = "jí"

FOR a = 1 TO 12rmo(a) = 0NEXT a

CLSSCREEN O

CALL RECGPS(a$, COMS)

A-19


COLOR 1, OCLSPRINT "Programa de comunicación de terminal remoto"PRINT "Copyright S1997, Juan Carlos Valencia Ruiz"PRINTEND

SUB BLANQUEAR

1subrutina de blanqueo de pantalla de datos

FOR a = 5 TO 22LÓCATE a, 2PRINT "NEXT a

SND SUB

FUNCTION CHKSUMS [aS)

'esta función toma una cadena de caracteres, contenida en la variable de'entrada a$, y obtiene el valor de checksum definido por el estándar'NMEA 0183 2.1

i M__ , . ,__„—,..„««..»..,___„.____,

'toma el primer carácter de la cadena y obtiene su código ASCII en decimal

iniciáis = MID${a$, 1, 1]inicial = ASC(inicialS)

'torna CADA UNO de los demás caracteres, obtiene su cCdigo ASCII en decimal'y aplica un XOR con el valor ASCII anterior

FOR a = 2 TO LEN(a$)

c$ = MID$[aS, a, 1)c = ASC(c$)d = inicial XOR cinicial = d

NEXT a

'saca el valor final de la función, que es la aplicaciín de XOR a todos los'caracteres de la cadena (Checksum de la cadena)

CHKSUMS = HEXS[inicial)

END FUNCTION

SUB CONTESTAR [ contest)

'este subprograma se encarga de contestar'a una llamada desde el sistema localiaador

CLSCALL MARCO

tlS = "Contestando"t2$ = "Llamada"CALL TITULO(tlí, t2$)

A-20

Anexa 3. Listado de programas

LÓCATE 3, 64: PRINT "

COLOR 7, OLÓCATE 5, 3: PRINT "Contestando..."

'configurar al modem para contestarPRINT ffl, "ATL1A" + CHRS(IO)

DO'cancelación de la contestaciónteclaS = INKEYSSELECT CASE tecla$

CASE CHRS[27)PRINT SI, teclaS;ban = 1contest = OLÓCATE 6, 3PRINT "OperaciCn cancelada"EXIT DO

END SELECT

IF NOT EOF(l) THEN

'lectura de mensajes de conexión del modemINGRESOS = INPUT$[1, #1)IF INGRESOS = "N" OR INGRESOS = "C" THEH

PROVS = INGRESO$

INPUT #1, aSporcionS = LEFTS[a$, 3)LÓCATE 6, 3: PRINT PROVS 4- a$

SELECT CASE porcionS

CASE "O C"'ARRIER [NO CARRIER)men$ = "Conexión fallida"ban = 1contest = O

CASE "ONN'"ECT (CONNECT)menS = "Conectado con el sistema localizador'ban = 1contest = 1

END SELECT

END IF

END IF

LOOP UNTIL ban = 1

LÓCATE 8, 3PRINT menSSLEEP 2

END SUB

SUB ENVGPS [a$, llamada, contest)

'este subprograma determina la o las instrucciones que van a ser enviadas'al GPS por medio del puerto serial'Las instrucciones son elegidas en un menú horizontal

'menú de opciones

A-21

Ane\ 3. Lisiado de programas

DIM MENUS(3¡: DIM mS(3)opcionesMENUS(O)MENUS(l)M£NUS{2)MENUS(3)

menS * "

<= 3= "Colgar"= " PGRMI":>= " PGRMC" := "PGRMO":

: n S ( O JmS(l)m S [ 2 )m S [ 3 )

• "Fin de transmisión desde el localizador""Información de inicialización"Información de configuración"Habilitación/deshabilitación de bloques de datos

bandera = O

posin » 3: opción = Oprovl - posin: prov2 = opción

DO

COLOR 1, OCLS

CALL MARCOCALL LINEA

tl$ -= "enviar": t2S = "instrucciones"CALL TITULOftlS, t2$)LÓCATE 2, 65: PRINT "< > = menú"

posmen 3: delta - LEN{menS) -i- 1: poscad = LEH(menS) / 2 - 2

COLOR O, 7FOR a = O TO opcionesLÓCATE 5, posmen + a * delta: PRINT menSLÓCATE 5, posmen + a - delta -f poscad: PRINT MENUS(a)HEXT a

COLOR 7, 9LÓCATE 5, posin: PRINT men$LÓCATE S, [posin + poscad): PRINT MENUS(opción)

COLOR 7, OLÓCATE 22, 3: PRINT mS(opCÍon!

DO

teclaS - INKEYSIF teclaS O "" THEN

SELECT CASE teclaS

CASE CHRS(O) -f CHRSÍ77)provl = posin: prov2 = opciónposin = posin -f deltaopción = opción + 1

CASE CHR$(0) -f CHRS(75)provl •= posin: prov2 = opciónposin c posin - deltaopción = opción - 1

CASE CHRS[27)bandera = 1EXIT DO

CASE CHR$(13)SELECT CASE opción

CASE OCALL TRETRUlamada, contest)bandera = OEXIT DO

CASE I'CALL PGRMIbandera - OEXIT DO

A-22

Anexo 3. Lbtado de programas

CASE 2CALL PGRMCbandera = OEXIT DO

CASE 3CALL PGRMObandera = OEXIT DO

END SELECT

END SELECT

IF posin > (posmen -í- opciones * delta) THENposin = posmenopción = O

END IF

IF posin < posmen THENposin = posrnen -t- opciones *• deltaopción = opciones

END IF

COLOR O, 7LÓCATE 5, provl: PRINT menSLÓCATE 5, ¡provl + poscad): PRINT MENU$(prov2¡

COLOR 7, 9LÓCATE 5, posin: PRINT men$LÓCATE 5f (posin -í- pescad): PRINT MENUS (opción)

COLOR 1, OLÓCATE 22, 3: PRINT mS(opción)

END IFLOOP

LOOP UNTIL bandera = 1

END SUB

SUB LINEA

'Este subprograma genera lineas verticales en la posición 21 de la'pantalla

FOR a = 1 TO 80LÓCATE 21, a: PRINT C H R $ ( 1 9 6 )NEXT a

LÓCATE 21, 1: PRINT CHRS(195)LÓCATE 21, 80: PRINT CHR$(180)

END SUB

SUB LINEA2

'Este subprograma genera lineas verticales en la posición 19 de la'pantalla

FOR a = 1 TO 80LÓCATE 19, a: PRINT CHR$[196)NEXT a

A-23


LÓCATE 19, 1: PRINT CHRS(195)LÓCATE 19, 80: PRINT C H R S ( I B O )

END SUB

SUB LLAMAR ( l lamada)

'este subprograma se encarga de llamar'a la tarjeta de interfaz y control

CLSCALL MARCO

tlS = "Llamando a"t2S - "sistema localizador"

CALL TITULO(tl5, t2S)

'conf igurando el modem para llamar

COLOR 7, OLÓCATE 5, 3: PRINT "Marcando "configS •= "ATX4S7=15S25=5DT09<Í6664BT

confS - configS + CHRS[10]PRINT SI, confS

'configuración del modem

DO'operación de cancelación de llamada

tecla$ = INKEYSSELECT CASE teclaS

CASE CHRSI27)PRINT *'l, teclaS;ban = 1llamada = OLÓCATE 6, 3PRINT "Operación cancelada"EXIT DO

END SELECT

'lectura de mensajes de conexión del modem

IF NOT EOF(l) THEN

INGRESOS = IMPUTSU, SI)

IF INGRESOS = "N" OR INGRESOS = "B" OR INGRESOS = "C" THEN

PROVS = INGRESOS

INPUT iíl, aSporción? - LEFTS(aS, 3)LÓCATE 6, 3: PRINT PROV$ -f aS

SELECT CASE porcionSCASE "O D"'IALTONE (NO DIALTONE)

• men$ - "No hay sefial de marcado, revise si la linea funcionacorrectamente"

ban •= 1llamada = O

CASE "O C"'ARRIER (NO CARRIER)menS - "No hay respuesta, reintente la llamada"ban - 1llamada = O

CASE "USY" 1 (BUSYJ

A-24


men$ = "El teléfono al que llama está ocupado, intente lallamada más tarde"

ban = 1llamada = O

CASE "ONN"'ECT (COHNECT)rnenS = "Conectado con el vehiculo"ban - 1llamada = 1

END SELECT

END IF

END IF

LOOP UNTIL ban = 1

LÓCATE 8, 3PRINT menSSLEEP 3

END SUS

SUB MARCO

'este subprograma genera un maceo en la pantalla

FOR a = 1 TO BOLÓCATE 1, a; PRINT CHRS{196)LÓCATE 23, a: PRINT CHR$(196)LÓCATE A, a: PRINT CHRSI196)NEXT a

FOR a - 2 TO 22LÓCATE a, 1: PRINT CHR$(179)LÓCATE a, 60: PRINT CHR$(119)NEX.T a

LÓCATE 1,LÓCATE 1,LÓCATE 23LÓCATE 23LÓCATE 4,LÓCATE 4,

END SÜB

1: PRINT CHRS(218]80: PRINT CHR${191)

. l: PRINT CHRS(192¡80: PRINT CHR$[217)

1: PRINT CHR$(195)80: PRINT CHR$[180)

SUB PGRMC

'este subprograma construye la instrucción PGRMC para enviarla al GPS

'la instrucción PGRMC es utilizada para cargar en el GPS datos de1 configuración

'menú vertical de configuración PGRMC

DIM m e n l $ ( 6 ) : DIM d $ [ 6 J : DIH gu i aS (6 )"Modo de fijación de posición [A/2/3)"Altura sobre el nivel del mar [-1500.0 a 18000.0 m) "Daco de tierra (Earth datum) (83/0.3 Ecuador)"Modo diferencial ( A / D ) "

menlS(5) = "Baud Rate [1/2/3/4)"men!S(6) = "Filtro de velocidad ¡1/2 a 255)"

r n e n l $ ( 2 )men!5[3)

A-25


guiaSd) = "A - automático, 2 = siempre dos dimensiones, 3 = siempre tres dimensionesguiaS(2) = "De -1500.0 a 18000.0 metros sobre el nivel del marguia$(3) = "De O a 107. Recomendado 83 u 8-3 para EcuadorguiaS(4) = "A = automático, D = siempre diferencialguia$(5) » "1 - 1200, 2 = 2400, 3 = 4800, 4 = 9600 baudguia${6) = "1 - automático, 2 a 255

'cargar últimos datosFOR a - 1 TO 6

dS(a) = rmcS(a)NEXT a

ibandera = Opantallas = "PGRMC"t - O

DO

COLOR 1, OCLSCALL MARCOCALL LINEACALL L1NEA2tlS •= "enviar PGRMC": t2S = "datos de configuración"CALL TITULOItlS, t2S)

esplS *= " "esp2S - " "COLOR O, 7FOR a = 5 TO 10LÓCATE a, 3: PRINT esplSLÓCATE a, 4: PRINT menlS[a - 4)LÓCATE a, 58: PRINT esp2SLÓCATE a, 59: PRINT d$(a - 4)NEXT a

posin = 5: opción = 1provl = posin: prov2 = opción

COLOR 7, 9LÓCATE posin, 3: PRINT espl$LÓCATE posin, 4: PRINT menlS(opción)

LÓCATE 16, 3: PRINT " Fl "COLOR O, 7: LÓCATE 16, 7: PRINT " transmitir instrucción "

DO

prevlS = "PGRMC" + "," + dS(l) + "," + d$[2) + "," + dS(3) -i- ",,,,,," + dS H) -f "," +dS(5) + "," -t- dS(6)

PREV2S - CHKSUMSIprevlS)prev3$ = "5" -f prevlS -f "-" + PREV2S

COLOR 7, OLÓCATE 22, 3: PRINT prevSS + "LÓCATE 20, 3: PRINT guiaS[opciónJ

teclaS = INKEYS

IF teclaS <> "" THEN

SELECT CASE teclaS

CASE CHRSI27)bandera = 1EXIT DO

CASE CHRS(O) + CHRS[S9]FOR f = 1 TO 6

inxsS = dS(f)IF inxsS •= "ERROR" OR LEFTS(inxsS, 1} = "y." THEN t -

NEXT fIF t - 1 THEN

A-26

Anexo 3. l.btiidu de procrannis

LÓCATE 16, 3PRINT "Bloque(s) de datos incorrecto(s), no se puede

transmitir instrucción"SLEEP 2

ELSECALL TRANS(prev3$)

END IFbandera = OEXIT DO

CASE CHRS¡0) + CHRS[80)provl = posin: provZ = opciónposin = posin + 1: opción = opción -t- 1

CASE CHRS(O) + CHR$[72)provl = posin: prov2 = opciónposin «* posin - 1: opción - opción - 1

CASE CHRSÍ13)COLOR O, 3: LÓCATE posin, 58: PRINT esp2SLÓCATE posin, 59INPUT "", dS(opción)trampS - dS(opción)CALL TRAMPAtpantallaS, tramp?, opción, resultS)dS(opcion) = result$COLOR O, 7: LÓCATE posin, 58: PRINT esp2SLÓCATE posin, 59: PRINT dS(opcion)

END SELECT

IF opción > 6 THENposin = 5: opción = 1END IF

IF opción < 1 THENposin = 10: opción = 6END IF

COLOR O, 1LÓCATE provl, 3: PRINT esplSLÓCATE provl, 4: PRINT menlS(prov2)

COLOR 1, 9LÓCATE posin, 3: PRINT esplSLÓCATE posin, 4: PRINT menlS(opción)

END IF

LOOP


1 guardar datosFOR a = 1 TO 6

rmcS(a) « d$(a)NEXT a

END SUB

SUB PGRMI

'este subprograma define la instrucción PGRMI para enviarla al GPS

'la instrucción PGRMI es utilizada para cargar en el GPS datos de'inicializaciín con el fin de facilitar y agilitar el rastreo de satélites'y cálculo de posición

'menú de configuración PGRMI

A-27


DIM m e n l $ ( 7 ) : DIM d $ ( 7 ) : DIM g u i a S ( 7 )menlS ( 1 3 = "Latitud (ggmm.mtmn)"m e n l S [ 2 ) = "Hemisferio latitud ( N / S J "menlS ¡3) = "Longitud (gggmm.mrnm)"m e n l $ ( 4 ] = "Hemisferio longitud [ E / W J "rnenl$(5) = "Fecha UTC (ddmmaa)"rnenl$(6) = "Hora UTC [hhmmss]"m e n l $ ( 7 ) = "Reset de adquisición ( A / R ) "

gu iaS( l ) = "Ejemplo: 00 grados 12.234 minutos = 0012.234g u i a S [ 2 ] = "N = norte, S = surguia$[3) = "Ejemplo: 078 grados 34.567 minutos = 07834.567g u i a $ ( 4 ) = "E = este, W = oesteguiaS(S) = "Ejemplo: 16 de julio de 1997 = 160797guiaS(6) = "Ejemplo: 14 horas 12 minutos 6 segundos - 141206guia$(7] = "A = iniciar autolocalizaclón, R = reiniciar adquisición de posición

'cargar últimos datosFOR a = 1 TO 7

d$(a) = rmiS(a)NEXT a

pantallas = "PGRMI"bandera = Ot = O

DO

COLOR 7, OCLSCALL MARCOCALL LINEACALL LINEA2tlS = "enviar PGRMI":CALL TITULO(tl$, t25)

esplS = "esp2$ = "COLOR O, 7FOR a = 5 TO 11LÓCATELÓCATELÓCATE

t2$ = "datos de inicialización1

LÓCATENEXT a

3: PRINT esplS4: PRINT menl$[a - 4]35: PRINT esp2$36: PRINT dS[a - 4)

posin = 5: opción = 1provl = posin: prov2 = opción

COLOR 1, 9LÓCATE posin, 3: PRINT espl$LÓCATE posin, 4: PRINT menl$(opción)

LÓCATE 16, 3: PRINT " FlCOLOR O, 7: LÓCATE 16, 7: PRINT transmitir instrucción

DO

prevlS = "PGRMI" -f "," 4- d$(l) + "," -f d$(2) -f ",""," 4- dS(6) 4- "," + d$(7)

PREV2$ = CHKSUM$(prevl$)prev3S = "S" + prevlS + "*" 4- PREV2S

COLOR 1, OLÓCATE 22, 3: PRINT prevSS -f "LÓCATE 20, 3: PRINT guia$[opción]

tecla$ = IHKEYS


d$(3) "," -t- d$[S)

A-28


EHD IF

SELECT CASE teclaS

CASE C H R S ( 2 7 )bandera = 1EXIT DO

CASE C H R S ( 0 ] + C H R S ( 5 9 )FOR f = 1 TO 7

soundgardenS = dS(opcion¡IF soundgardenS = "ERROR" OR LEFTS[soundgardenS, 1) ="x" THEN t = 1

NEXT fIF t = 1 THEN

LÓCATE 16, 3PRIHT "Bloque(s) de datos incorrecto(s). No se puede

transmitir instrucción"SLEEP 2

ELSECALL TRANS(prev3S)

END IFbandera = OEXIT DO

CASE CHRS(O) + CHRS(SO)provl = posin: prov2 = opciónposin = posin -f 1: opción = opción + 1

CASE CHRSiO] + CHR$[72]provl = posin: prov2 = opciónposin = posin -- 1: opción = opción - 1

CASE CHRS{13)COLOR O, 3: LÓCATE posin, 35: PRIHT esp2SLÓCATE posin, 36INPUT "", dS(opción)trampS = dS(opción)CALL TRAMPA(pantalla$, trarnpS, opción, resultS)d$(opción) = resultSCOLOR O, 7: LÓCATE posin, 35: PRINT esp2SLÓCATE posin, 36: PRIHT dS(opción)

EHD SELECT

IF opción > 1 THENposin = 5: opción = 1END IF

IF opción < 1 THENposin = 11: opción = 1END IF

COLOR O, 7LÓCATE provl, 3: PRINT esplSLÓCATE provl, 4: PRINT menl$(prov2J

COLOR 1,9LÓCATE posin, 3: PRINT esplSLÓCATE posin, 4: PRINT menlS(opción)

LOOP

LOOP UNTIL bandera = i

1 guardar datosFOR a = 1 TO 7

rmiS(a) = d$(a;NEXT a

END SUB

A-29

. Listado de programas

SUB PGRMO

'este subprograma define la instrucción PGRMO para enviarla al GPS •

'la instrucciCn PGRMO es utilizada para habilitar o deshabilitar la1visualización de diferentes bloques de datos que pueden ser enviados'desde el GPS

'menú de configuración PGRMO

DIM menlS (12) : DIM -menl$(DmenlS ( 2 )menlS [3)menlS ( 4 )menlS(5)menlS 16)menlS [7 )menlS ( 8 )menlS ( 9 )menas (10)menas (11)menas (12)

= "GPALM":= "GPGGA":= "GPGSA":= "GPGSV":= "GPRMC":= "GPVTG":= "LCGGL":= "LCVTG":= "PGRME":

= "PGRMF"= 1:PGRÍ-1T"= "PGRMV"

d ( 1 2 ) : DIM d$(12) : DIM guiaS(12)d S [ l ) =d S [ 2 ) f=dS(3) -d $ [ 4 ) =d $ ( 5 ) =d S ( 6 ) -d$¡7) =d $ ( B ] -dSO) =

: d S ( l O ): dS( l l ): dS(12)

"GPALM""GPGGA""GPGSA""GPGSV""GPRMC""GPVTG""LCGGL""LCVTG"" PGRME"- " PGRMF"- "PGRMT"•= "PGRMV"

guiaS(l) = "Ver almanaque de satélitesguiaS(2) = "Ver información de posición geográficaguia$(3) = "Ver diluciín de posición e información sobre satélites activosguiaS(4) = "Ver información sobre satélites visiblesguiaS(5) = "Ver datos de transferencia GPS/TRANSITguiaS(6) = "Ver velocidad y cursoguia$(7J = "Ver datos de posición geográfica con talker ID tipo LORANguIaS[8) = "Ver datos de velocidad y curso con talher ID tipo LORANguiaS{9) = "Ver información de error estimado de cálculoguia?(10) = "Ver posición geográfica con formato de propietario de Garminguia$(ll) = "Ver condiciones de funcionamiento del GPSguiaS(12) = "Ver datos de velocidad en formato de propietario de Garmin

'cargar últimos datosFOR a = 1 TO 12d {a ) = rmo (a JNEXT a

bandera = 0: ity - O

DO

COLOR 7, OCLSCALL MARCOCALL LINEAtl$ = "enviar PGRMO":CALL TITULO(tlS, t2S)

esplS - "esp2S « "COLOR O,FOR a = 5LÓCATE a,LÓCATE a,LÓCATE a,IF d(aMEXT a

t2S = "habilitación/deshabilitación de bloques1

TO 163: PRINT esplS4: PRINT menl$(a70: PRINT esp2S4) TREN LÓCATE a,

- 4

73: PRINT "on'

posinprovl

S: opción -= 1posin: prov2 = opción

COLOR 7, 9LÓCATE posin, 3: PRINT esplSLÓCATE posin, 4: PRINT menlS¡opción]

A-30


LÓCATE IB, 3: PRINT " Fl "COLOR O, 7: LÓCATE 18, 1: PRINT " transmitir instrucción "

DOCOLOR 1, OLÓCATE 22, 3: PRINT gUiaS[opción)

tecla$ = INKEYS


SELECT CASE tecla$

CASE CHRS[27)bandera = 1EXIT DO

CASE CHR$[0) + CHRS[59]resul = -1: resu2 = OFOR a = 1 TO 12

resul = resul AND d[a)resu2 = resu2 OR d(a]

NEXT a

IF resul = -1 THENprevlS = "PGRMO,,3"PREV2S = CHKSUM(prevl$)prev3S = "S" + prevl$ + "+" + PREV2Sity = O

ELSEIF resu2 = O THEN

prevl$ = "PGRMO,,2"PREV2$ = CHKSUM(prevlS)prev3$ = "S" -f prevlS +ity = O

ELSEity = 1

END IF

-" -i- PREV2S

END IF

SELECT CASE ityCASE OCOLOR 7, OLÓCATE 22, 3: PRINT "Enviando:CALL TRANS[prev3$)

PRINT prev3$

CASE 1FOR a = 1 TO 12

SELECT CASE d[a)CASE OprevlS = "PGRMO," -i- dS[a) + 0

CASE -1prevl$ = "PGRMO," + dS(a] -f ",1"

END SELECTPREV2S = CHKSUM(prevlS)prev3S = "S" -f prevl$ -f "*" + PREV23COLOR' 7, oLÓCATE 22, 3: PRINT "Enviando: "; : PRINT prev3$CALL TRANS2[prev3S)

NEKT a

END SELECT. bandera - OEXIT DO

CASE CHR$(0) + CHRS[BO)provl = posin: prov2 = opciónposin = posin + 1 : opción = opción + 1

CASE CHRS(O) + CHRS(72)provl = posin: prov2 = opción

- posin = posin - 1: opción = opción - 1

A-31


CASE CHR$(13)d(opcion) = NOT d(opcion)IF d(opcíon) THEN

COLOR O, 7: LÓCATE posin, 70: PRINT esp2SLÓCATE posin, 73: PRINT "on"

ELSECOLOR O, 7: LÓCATE posin, 70: PRINT esp2S

END IF

EHD SELECT

IF opción > 12 THENposin = 5: opción = 1EHD IF

IF opción < 1 THEHposin = 16: opción = 12END IF

COLOR O, 7LÓCATE provl, 3: PRINT esplSLÓCATE provl, 4: PRINT menlS[prov2J

COLOR 7, 9

END IF

COLOR 7, 9LÓCATE posin, 3: PRINT esplSLÓCATE posin, 4: PRINT menl$(opción!

LOOP


'guardar datosFOR a = 1 TO 12rmo (a ) = d (a)NEXT a

END SUB

SUB RECGPS (a$, COMS }

'Esta subrutina contiene la pantalla inicial del programa

band = Ollamada = Ocontest = O

DO

CLSCOLOR 7, OCLS

CALL MARCO

'definición del menú

COLOR 7, 9LÓCATE 2, 3: PRINT " Fl "LÓCATE 3, 3: PRINT "LÓCATE 2, 23: PRINT " F2 "LÓCATE 3, 23: PRINT "LÓCATE 2, 42: PRINT " F3 "LÓCATE 3, 42: PRINT "LÓCATE 2, 61: PRINT " esc "LÓCATE 3, 61: PRINT "

COLOR O, 7LÓCATE 2, 7: PRINT " comandos

A-32


LÓCATE 3, 1: PRINT "LÓCATE 2, 27: PRINT " llamar aLÓCATE 3, 27: PRINT " vehículoLÓCATE 2, 46:' PRINT " constestarLÓCATE 3, 46: PRINT " llamada

LÓCATE 2, 66: PRINT " salir deLÓCATE 3, 66: PRINT " programa

COLOR 7, O

primfila = 5primcol = 3

fila2 = primilla: co!2 = primcol

'Apertura del puerto para recepción de datos desde el GPS

OPEN "COM2:1200,N,8,1" FOR RANDOM AS #1

DOTEC$ = INKEY$

SELECT CASE TEC$

CASE CHR$[27)band = 1EXIT DO

CASE CHR$(0) + CHR$(59)CALL EHVGPS(aS, llamada, contest]band = OEXIT DO

CASE C H R $ ( 0 ) + C H R S I 6 0 )IF llamada = O AND contest = O THEN

CALL LLAMAR(llamada)ELSEband = OEND IFEXIT DO

CASE C H R S [ 0 ) + CHRSI61JIF l lamada = O AND contest = O THEN

CALL CONTESTAR(contest)ELSE .band = OEND IFEXIT DO

END SELECT

'Visualización de los datos que entran al computador

IF NOT EOF( l ) THEN

ENTS = INPUT$[1, #1)

IF ENTS O CHR3[13) AND ENT$ O CHR$(10¡ THEN

LÓCATE fila2f co!2

PRINT ENTS;

co!2 = C012 -f 1

ELSEIF ENT$ = CHR$[13) THEN co!2 = co!2 -f 1IF ENTS = C H R S ( I O ) THEN

co!2 = primcol

A-33


fila2 = fila2-END IF

EHD IF

IF co!2 > 80 THENfila2 = fila2 + 1co!2 = 1

END IFIF fila2 > 22 THEN

LÓCATE primilla, 1CALL BLANQUEARco!2 = primcol:- fila2 = primfila

END IF

END IF

LOOP

GLOSE

LOOP UNTIL band = 1

END SUB

SUB TITULO [tlS, t2SJ

'Esta subrutina genera los encabezados de cada pantalla

COLOR 7, 9LÓCATE 2, 3: PRINT "LÓCATE 3, 3: PRINT "

COLOR O, 7LÓCATE 2, 7: PRINT "

LÓCATE 3, 7: PRINT "

LÓCATE 2, 8: PRINT tl$LÓCATE 3, 8: PRINT t2$LÓCATE 3, 64: PRINT " ESC

END SUB

= salir

SUB TRAMPA (pantalla^, trampS, opción, resultS)

'Este subprograma es una trampa de errores para las pantallas PGRMC y PGRMI

e$ = "ERROR"SELECT CASE pantalla^

CASE "PGRMC"SELECT CASE opción

CASE 1IF tramp$ = "A" OR trampS = "2" OR trampS =

resultS = tramp$ELSE

IF trampS = "a" THENresultS = "A"

ELSEresultS = e$

END IFEND IF

3" THEN

A-34


CASE 2u2S = RIGHTS[trampS, 2)depecheS = LEFT3(u23, 1)IF depeche$ = "." THEN

tramp = VAL( t r ampS)IF tramp >= -1500! AND tramp <= 18000! THEN

resultS = trampSELSE

resultS = e$END IF

ELSEresultS = eS

END IE

CASE 3tramp = VAL(trampS)IF tramp >= O AND tramp <= 107 THEN

IF tramp = O AND trampS O "O" THENresultS = eS

ELSEresultS = trampS

END IFIF tramp = 96 THEN resultS = "84"

ELSEresultS = eS

END IF

CASE 4IF trampS = "A" OR trampS = "D" THEN



ELSEIF trampS = "d" THEN

resultS = "D"ELSE

resultS = e$END IF

END IFEND IF

CASE 5tramp = VAL(trampS)IF tramp >= 1 AND tramp <= 4 THEN

resultS = tramp$ELSE

resultS = eSEND IF

CASE 6tramp = VAL[trampS)IF tramp >= 1 AND tramp <= 255 THEN


resultS = eSEND IF

END SELECT

CASE "PGRMI"SELECT CASE opción

CASE 1-IF LEN(trampS) <> 8 THEN

resultS = eSELSE

ggS = LEFTS(tramp$, 2)mmS = RIGHTSILEFTS(t rampS, 4 ) , 2]mmm$ = RIGHTS(trampS, 3]ptoS = LEFTS(RIGHTS(tramp$, 4), 1)gg = VAL (ggS ) : mrn = VAL [ mrnS) : mnun = VAL (mmmS !

IF VAL(trampS) = O AND trampS <> "O" THEN

A-35

Anexo 3. Listado de

result$ = eSELSE

IF (gg >= O AND gg <= 90) AND (mm >= O AND mm <=59) AND (miran >= O AND mmm <= 999) AND ptoS - "."THEN


resultS = eSEND IF

END IFEND IF

CASE 2IF trampS - "tí" OR tcampS = "S" THEN


IF trampS = "n" THENresult$ - "N"

ELSEIF trampS = "s" THEN

result$ - "S"ELSE

resultS •= eSEND IF

END IFEND IF

CASE 3IF LEN(tiramp$) <> 9 THEN

resultS = eSELSE

gggS = LEFT5(trampS, 3)mmS = RIGHTS(LEFT5[ t ramp$, 5), 2 )mmmS = RIGHTS[trampS, 3)ptoS = LEFTS[RIGHTS(trampS, A), 1)ggg = VAL(gggS): mm = V A L ( m m S ) : mmm = VAL(mmmS)

IF VAL(trampS) = O AND trampS O "O" THENresultS = eS

ELSEIF [ggg >= O AHD ggg <= 180) AND (mm >= O AND mm<= 59) AND [mmm >= O AND mmm <= 999) AND ptoS ="." THEN


resultS = eSEND IF

END IFEND IF

CASE 4IF trampS = "W OR trampS = "E" THEN

resultS = trampSELSS

IF trampS = "w" THENresiíltS = "W"

ELSEIF trampS = "e" THEN

resultS = "E"ELSE

resultS - eSEND IF

EHD IFEND IF

CASE 5diaS = LEFTS(trampS, 2)mesS = RIGHTS[LEFTS(trampS, 4], 2)anS = RIGHTS(trampS, 2)día = V A L ( d i a S ) : mes = VAL(mesS): an = VAL[sgS)IF LEN(trampS) <> 6 THEN

resultS = e$ELSE

IF VAL(trampS) =• O AND trampS O "O" THEN

A-3Ó

Anexo 3. IJstiido de programas

resultS = eSELGE

IF (dia >= 1 AND dia <= 31) AND [mes >= 1 AND mes <= 12)AND í a n >= O AtJD an <= 99} THEN

resultS = trarnpSELSE

resultS = eSEND IF

END IFEND IF

CASE 6horS = LEFTS (trarnpS, 2)mlnS = RIGHTS(LEFTS(trampS, 4 ) , 2 )sgS = RIGHTS( t rampS, 2)hor = VAL(hor$) : min = V A L ( m i n S ) : sg = VAL(sgS)IF L E N ( t r a m p S ) O 6 THEN

resultS = eSELSE

IF VALttirampS) - O AHD trampS <> "O" THENresultS - eS

ELSEIF (hor >= O AND hor <= 23) AtJD ¡min >= O AND min <- 59)

AND (sg >*= O AND sg <= 59) THENresultS = trarnpS

ELSEresultS = eS

END IFEND IF

END IF

CASE 7IF trampS = "A" OR trampS = "R" THEN



ELSEIF trampS = "r" THEN

resultS = "R"ELSE

resultS = "ERROR"END IF

END IFEND IF

END SELECT

END SELECT

END SUB

SUB TRANS (ENTS)

'este subprograma se encarga de transmitir hacia el GPS un bloque de datos1 con el formato final: entS<CRXLF>

'El bloque de datos a transmitirse viene en la variable de entrada entS

datoS = ENTS -i- CHR$[13) + CHRS[10)

COLOR O, 1LÓCATE 20, 3: PRINT " ENVIANDO "

PRINT tfl, datoS

COLOR 1, O

END SUB

A-37


SUB TRANS2 (prev3S)

esS = " "

LÓCATE 17, 3: PRINT es?: LÓCATE 17, 3: PRINT "Enviando instrucciones "CALL TRANS¡prev3$)

END SUB

SUB TRFTR (llamada, contest)

'Esta subrutina se encarga de colgar el modem

DOCALL BLANQUEARLÓCATE 5, 3COLOR 1, 9PRINT " Colgar modem "COLOR 1, O

LÓCATE 5, 22: PRINT "LÓCATE 7, 3: PRINT "

LÓCATE 7, 3: INPUT ""Confirma que desea colgar? (S/N): ", confS

IF conf$ = "S" OR confS = "s" THEN'colgar modem

llamada = Ocontest = OCLOSE íflLÓCATE 9, 3PRINT "Colgando ---- "SLEEP 5EXIT DO

END IF

IF conf$ = "N" OR conf$ = "n" THEN EXIT DO

LOOP

END SUB

A-38

Anexo 4Hojas de datos de elementos

A-39

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-;The'LMTI7.K, LM217K; and L'M3T7K"are"páckag'ed> "'standard TQ-3 transistor.packages while- the' LM1.17H, -LM217H and LM317H are packaged ín a solid Kovar

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ln Qperatíon, trie LM117 develops a nominal 1.25Vteierence voltage, VR£F. between the output andadjustmem terminal, The (eietence voltaye is irnpressed¡tcross proyram resistor Rl and, strieu iliu volugtj is can-stam. a constant currem I] then flows ihrough ttieoutput set resistor R2, giving an outpui voltage of

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FIGURE 1.

Since the IQQ^A current ¡rom the ad¡usiment terminalrepresen'ts an error turro, ihe LM117 was dusjgned tominimize 'ADJ antl rnake il very constan: with uneand load changes. To do this, all quiescem operatingcurrent ¡s reiurned to the output establishing a míni-mum load curten! requiremem. If there ¡s insufficientload on the output, tht: output will rise.

External Capacitor!

An input bypass capacitor ¡s recommended. A O.lpFdisc or IfjF salid tantalum on the ¡npui is suitable inpulbypassíng ¡or atmost all applicatiom. The device is moresensítive lo the absence o( input bypassirig whun ad¡ust-ment or outpui'capacitotí are usad bui the above valúeswi]| elimínate the possibility ai problems.

The adjustment terminal can be bypassed to ground onihe LM117 to ¡mprove ripple re¡tction. This bypasscapacitor prevenís ripple ¡rom beíng amplttied as thec-Jiput voltaye ¡s ¡ncreased. With a-10f jF bypass capa-_citor 80 dB ripple rejectíon is obtainable ai any outputlevel. Increases over IDpF do noi apprtícíably improvethe ripple rejection at ftequencies above 120 Hz. II ihebypass capaciior ¡i used, it ¡s someiinies necessary 10includfc protectíon diodes to pisveni ihe capacitorfrom discharglng through mierrial low curíeni pathsand damagíng the device,

¡n general, the besi type oi capacitor! to use are solidtantalum. Solid tantalum capacitors have low impedanceeven at high ífequencíe;, Depending upun capacitorconstruction, ii takes about 25^F ¡n alumíriurn electro-lytic to equat IfjF solid tantalurn ai high írequencies.Ceramic capaciiort are alio good at high frcquenctes;but iome type: hai/e a large decrease ¡n capacitünce at(requeridas around 0,5 MH2. For this reason, D.Ol^íFdisc may'seem to work beuer than a O.lf/F disc asa bypass.

Although tlití LMH7 ¡s stable with no output capa-citors, llke any feedback circuit, certain valúes oíexieina! cajiachauce can cuuse BXCKISÍVC r'mging. Thisocuuis witli valúes beiweufi 500 pF nnú 5000 pF.A \fif solid tamolum (or 25fiF aluminum tílecirolytic)on the output swamps this eflect and insures stability.

Load Rcyulütion

The LM117 is capable oí pioviding extrumuly good loadttígulaiion but a few precauíions are needjd lo obtdinmáximum performance. The cutrent sei resistor con-neclüd bciwuen tlte adjusiment terminal anü Uit ouiputiL'rminal (usually 240flJ should be lied cürucily to iheoutput oj the regulaior rather than near ihe load. Thistílirninates une drop: from appearing efl^cively in serieswith the reference and degrading regulaiion. For exam-plu, a 15V jugulalur with O.Q5ÍÍ íeststaiice btítweu» tliereyuíator and load will have a load regulation du= toliiib resistance oí 0,05fi X 1^, lí the sat resistor is con-nected near the load the eftective line resisiance will beO.OBÍl (1 + R2/H1) or in this case, 11,5 times vjorse.

Figure 2 shows the effect ot resistance beiween the regu-latur and 240fl set resistor.

FIGURE 2. HetjuMoi wilh Lln* Roiiiunceín Ouipm Load

With. iba TO-3 packnge, il is casy to rnininiize tliü resis-tance f(om ihe case to t!i& set resistor, by using twosepárate ieads to the case. However, v/ith the TO-5package, care should be taken ID minimizo tht wirelength o¡ ihe ouiput lead. The ground of R2 can beretuined near tht: ground of the load to prcwide femóteground sansíng and improve load regulaiion.

Prottction Diodes

Wtien exiernal capacitor; are used with any !C regulatorit is sometimos necessary to add protection diodes toprevent the capacitors from discharging through lowcurren: poims into the regulator. Most lOpF capacitorshave low enough internal series resistance to Oelivar20A spikes when shorted. Although the surge ¡s shon,there ¡s enough energy to damage parts of the IC.

When an output capacitor ¡s connected to a regulatorand the inpui is shorted, the output capacitar willdíscharge into the outpui of the tegul'ator. The dischsrge

1-18

Application HinisLuiit'itl diíjH'iiils on tliu valúa u¡ the capacito!, ihuOUIKUI volidytí oí ihe ruyulaior, arici Ihü raw o'f decnjastu! V|[j. ln tlic LM117, iliis discharije paili ís ihruughj Ijiyc junctioEi ilioi is abltí to iusiain 1 5A iurge witti nopioblem. Thi> ii 1101 tfui; oí othtü JviJiü of poiíiivuicguiaiurs. Fui ouipui cupaciiors oí 25îF ot less, ihertf'11 nú iicuil iu USL-

The bypasstluuugíi

mi ihü adjusimt;nt imiiiinal canlow curren! junciiuri, Dist-'haiye

oucuis vvíiun úitlttir tlic iiipin or uulput is sliorttid.Inicrnal m thc LM117 ís a 5üSJ rusistoi which linnu ihupuüK discharye cuírcni. No protuciion ií neetíed foiouipul votiüyes oí 25V or less and lO^F cj pací unce.Fii/Lirc 3 liiuws an LM1 17 wiih pioiucnotí diodosincluduü lor use vyiili oui[mis gieîtii tlun 25V andlnijli vJuus oí

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Schemaíic Diagram

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1-19

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Applications (Cantinued)

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Solid Tamalum

"CoiL- Amold Á'2£J 163-2 60 lurm

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•0.811 < Rl < 1201!

i.íttL Curien! Límilet

Etiott circuli curien! U üppro-:imaiH!y 600 mV/R3, oí 120 mA(comt)íired 10 LM117H'v 1 Jmp«rc cuntni liinlt!Ai 50 nÍA oulput only 3/4V oí diop occurs l(i R3 ¿na1 R4

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50 mA Conili.ni Cununí B-tltiy

Connéction Diagrams

(TO-3 StB.

Motil Cao P=tTO-391

Ordur Numbar:LM117K STEELLM217K STEELLM317KSTEEI.

Sae NSP»cka^ K02A

Cuncnl Limited GV Cha

tw.HJ

•Se» pesV. curí&m (Q.6A ¡or 1 £1)

" 'IODO j/F ii [ecomnittndBd to (ilieroui óny input ttunsitnts, •

ITO-220)Plitlic pjck

ITO-202IPUntc P*ckai

O

l-FlONI Vlt.

Ord.r Humb.rl_ .LM317MP

_S»8 NS Püct.B(, P03A

TAS Fotmoii Davie.sLM317MPTB

S-a NS f-kckuau P03E

1-22

en00

N-CO(N

NationalSemiconductor

Voltage Regulators

LM137/LM237/LM337 3-TerminaI AdjustableNegativa RegulatorsGeneral Description

The LM137/LM237/LM337 are adjustable 3-ierminalnegativa voltage regulators capable of suppiying in excessof — 1.5A ouer an outpui voltage ranye oí — 1.2V IQ-37V. Thesi; regulstors are exceptionally easy tu apply,repuiring only 2 exteriial resisiors u> itít ihe ouiputvoliage and 1 output capacjior íor Irequency compensa-lion. The c'ircuit ciesign has been opiiniized for excelleniregulation and lo/.' therma! iransierus. Furihwf, tlltí.LMl37 ieiies features initrnal cucrent limiiiny, inetnia!shutdown and sale-atKa compi:nsai¡on, makiny themviriually blüwoin-pioof ayainsí ovtrloads,

The LM137/LM237/LM337 servu a wide variety ofapplicaiions includjng local on-card regulation. program-rnable-ouipui voliage regulaiion or ptecision currentreQ>ilai¡on. The LM137/LM237/LW1337 ate ¡Oe l comple-msnts 10 the LM117/LM217/LM317 adjuiíable

Line regulation lypically 0.01%/V

Load tegulaiion typically 0.3%Excüllenl thermal regulation, 0.002%/W

77 dB ripple ry)ection'Excelleni ri¡¡eciion of thermal transíenu

50 ppmrc temperaiuie coífiicient

Ti¡iii[)ijraturfiiidepe(Kl¡ínt current limit

Inifiínal mermal ovetloacl protection

100% ekciiical burn-in

Standard 3-luad transistor packagK

LM137 Sarius Piekoyai and Powor Cajuí

Features» Ouiput voltage ¿destable from -1.2V tu -37V

• 1.5 A output current guaranleecl, -55° C to •

DEVICE

LM1371.M237LM337LM337TLM337M

PACKAGE

TO-3

TO-39

TD-220TO-202

RATEOPOWER

DISStPATION

20VJ

3W

15W7.5W

DES1CNLOAD

CURRENT

1.5A

0.5 A

1.5A

Q.SA

Typical Applications

AdjuiUblu Moudiivo Vallado Ruyul

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1-56

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Schematic Diagram

Thermal RegulationVJhcn powtsr is diísi|íalKd in an 1C, y luinperatuit;Siudieiuoccurí acioií tliu IC clii|i alfíiciinu ihe indi vidualI C circuí tcomponcnu. With .m IC riüjutjtur, Um uradinmcan bb especjally sswiíiü sincc powtr disiipaiiou is lanju.Thurmal (egululion is toe effect oi iheje TeniparaWíegradJL-uu on output voltaye (in ptirconiagc o uiput changc)pur Watt of powur chaiigu ¡11 a s[wdiied timí;. Tliunnalleyulation error is incluptntltírit of tluctricjl ruyulaiion ortemperaiure coaff ícient. and occurs vmhiii 5 ms to 50 nisaíter a ciíangc in povver d¡ss¡p3iion. Ttiütrnal rugulatiünduptíndí on IC layoui a; welt as eleeirical dssign. Thethetmal reutilation oi a voliügü reyulator is duiinud as ttiepeiceniage change of VoUT- Ptíl V^att, vmhin thc- íirst10 ms afier a ste í of po\ver is appliud. The LMl37's

i; 0.02%/W, max.

In Fiyurt: 7, a iypical LM137'i ouiput (Jrifu only 3 mV(or 0,03% oí VQUT - -10V] ••vhcn a 10W pulse i:ijjjpliud lor 10 itii. Thii purioftiiuncu ii Thus v;tll iniídeilit spL-qiíiuation litntt oí 0.02%/W * 10W = 0.2% nmx.When the 10W pulsu is ünded, ihe ihetmal regulationagain shows a 3 rnV step as the LM137 chip coqlsoff. Mote thal ihe load reijulütíon error of about 8 mV(0.08%) is additianal to the thermal regulaiian enor.In Figure 2, when the 10W pulse is applitíd for 100 ms,Uie outpLJi driíts only slightly beyond th¿ driíl in. thefirsl 10 ms, and ihe thermal error siayv v/ell within

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Vertical seiisiiivit'/, 5 n|FIGURE!

V,N-VOUT»~40V

IL-OA- D.2SA-QAHorüanial Scfisiiiviiy, "20 ms/Uiu

FIGURE 2

1-56

Connection Diagrams TQ.220PJjilic Puckagu

T0.3 TD-39Muul Can Packags

OnJ.t Nutnbor:LM137K STEELLM237K STEEL.LM-J37K STEEL

Order Number:t-M137HLM237HLM337H

S. tJS P-ckjge |-;Q2A See NS f-ack^ue HQ3A

Typical Applications

Adjunablo Lab Vollag

"Thi: 10 (Jp cspacitors are oplional \ improve ripple i6¡ucliün

Currenl RcHutator

"Whdfi CL Is laiger than 2D (iF, DI oroiecuthe L.M137 in case the inpui lupply ]¡ snortccl

"Wfien C2 i: lartjor ihan lD(iFünd -VOUT is

larger Itian -25V, D2 Píot.icts Itio LM137 Incase ihe ütpui \í ;horttd

Ofileí NumburiLM337MP

¿P03A

a, UuinL.r:

P03E

-5.2V Rtyulaior v-¡th Elocitonií Shutdown'

IILCDUlliUL

"Mínimum outiJut a —1.3V v.tim central ¡riput it IQ

High Suhüiiy -r-lÜV Reaul

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Typica! Performance Characteristics (K SIU¿H.KC and T

OJLo.a, R

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Hipple Rujoction

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OltTflíIVCUAGEiVl

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FHEOUENCYlHil

INfUI-ÜUTfUIUlFFEHtNTiALIVI

r.Lu(« Sloli'llity

- IJSU

-)¡ -bí -IS í IS SU ¡í 100 US 1ÍO

TEMCíHATUftE l'Cl

Uinc TfJiitiint Resptinwi

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TIME U!

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ID 20

1NPUT-OUTHJT DIFFERENTIAt lV|

Ripplt Rc¡uciion

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VIK.-ISIÍVUUT'-HVI - 120 Hi

0.01 0.1 1

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NationalSemiconductor

Operational Ampliíiers/Buffersr-

LM148, LM149 Series Quad 741 Op'AmpsLM148/LM248/LM348 quad 741 op ampsLM149/L.M249/LM349 wíde band decompensated ¡AVIMIN] = 5)

General DescriptionThe LM14B seiies is a trus quad 741. It conststs oí fourindependen!, high gain, ¡memally compensated, lowpower opcrational amplifiers which nave been designedW prouide functional characteristícs Idéntica! tu trióse of - 'the familiar 741 operatbnal amplifier. In additíon thiitotat supply current ¡or all iour amplifiers is comparableto the supply current oí a single 741 ^ype op amp.Other feaiures include ínpui offset currems and inputbías currem which ate much tessthan ihose of i standard741. Alsd, excelltíni ísolínion betwten amptifiers hasbeen achieved by independently biasiny each ampliüiírand usina layout technlyues which minirnize thermalcoupling. The LM149 series has the same featuies asthe LM148 plus a gaín bandwidth product of 1 MHz at again of B Or greatur.

The LM148 can be used anywhere múltiple 741 or 1558lype amplifiers are being used and ¡n applications whereamplifier matching or higi} packing densíty is requíred.

Fea tu res» -741 op amp operating cliaracteiistic;

« Low supply current drain 0.6 mA/AmpÜfinr

• Class AB output staga—no crossover distortion

. • Pin compatible withthE LM124

« Low input offset voltaye _ 1 mV

• Low ¡nput offset current 4 nA

« Low input bias current , 30 nA

• Gaín'bandwídth productLM148 (unity gain)LM149 (Av > 5]

• High degree of isolation batweenamplifiers

• Overload protectíon íor inputs antl outputs

CD

CVOCD

ro'

1.0 MHz4 MHz

120 dB

Schematic and'Connecíion Diagrams

uui i i» i IK r

Ord»i Numbuf LMI-ieJ, LM21BJ, LM14&J,LM1-19J, LM249J Qr LM34&J

SooNSP¿ckaeu J14AOrder Humbar LM34BH or LN1349N'

StíB NSPackaiíS NlflA

3-147

A1$jííjti$fe'i'& 'S1

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Absolute Máximum Ratings

. Supply Voliüye

Dilltrential InpUi Voltage

Inpui VoHage

QutpuiShort Circuit Duwiion (Noie 1]

pDv-er D¡;s¡pai¡ün IP0 ai 25"C) andThermal Rcsiilance \B¡^]. [Note 21

Moltíeii DtP |N] Pn

0,A

Cavity DIP (J) Pd

V

Máximum Junctioii Ternpeíawri; lT)MAx)

Operaiing Temperatura Range.

Siorw Temperan»* ffenne

lad Temuerauíre (Solücring, 00 icccinds}

v LM14S/LM149

±22V

Í44V

, 122V-

CominuDuj

—

' . -

900 mW100°C/W

15D°C

-.55°C<TA gilSS^C

-G5t'C lo +150,UC

30UJC

LM24«/LM249

IlUV

Í36V

11 8V

Coiuintious

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9DOmWioo"c/w

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-C5°C tu +15QSC'

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LMWa/LMMÜ

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I1BV

ConiinuQUi

500 mW150UC/W _

90Q rnW100'C/W

100"C

DSC<TA<170'¡C

-fi5 C lo T1EJOUC

300"C

Electrical Characteristics

PARAMETER

Inpot OHw VDlliflC

Inpul OlÍKl Cuirent

Inpoc Bia¡ Curitnt

Inpul Retiítanee

Supply Girrcnt Mí Amplílieii

Urgt S^nal Voltigc G.in

Amplifitr ID Amplifict

Coupling

Small Serial EinawiDih

Pn"tMi'9Ín

Slcw Rut

Dutput Shott Ciccuil Curren!

Inpul Qil»i Voliagt

Input OIIKI Currem

Inpul BÍJI Cuucnl

Lirge S¡gn¿l Vohige din

Oulpul Vnttiyc Swing

Input VfjLN^e R^n i:

CoínínQn'Wode ñejeciJofi

Ruio

Supply Vpk*jo ficjeciion

CONDITlONS

T**2S"C,RsSlí)Ml

TA.2B"C

TA - 25"C

TA - 25UC

TA -25'C. V.¡-í15V

Circuil

Tf t-2E'C "-'•''""""

T*'2ffICÜ¡H9«,r«t^-5¡

„ LM14Bte(¡eí(Au - 1)

A LMHSstiit»'(Av "51

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V S -±15V

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LM14S/LM149

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4CO

Note 1. Any of ;hu amplifiur outpuii can be than«Cl to 8 round indefinitalv; howavar, mote ihan ana ihould no I bo iimullanaoully ihai iinwxlmum |uncilon lumporaiuro *v¡ll bu onc»«aed.Not« 2: The ituximurn pow«t diiiipalían lor ihese devicas must bn Oeraiad al tlevatBd temparaluret and Is dlciamd by TIM/^X< "I-1- "ambiunl lemperüturt, Tf^.'ítm máximum availablo powur dissipaiiori ai any icmp*rawrH is Pj - lTi|viA,X —TA!'SJA or lnn 2o*C PaMAi *evar ii ItK.Non 3: ThBte speciücatiDni apply íor Vs - ±15V and over ih« abiolute máximum operatina larnparaiurs ranee !TL < T/^ < T^l unUu o»inotod.

3-148

Typical Performance Characteristícs

SupplyCuir-nt Inpui BUt Curront VoltoQB Swing

1Q 15- la

SUPfLV V O L T f t G E i i V j

-ÍS-35 -1i 5 tí li Ei ti HIÍJ2S

UMPEHAILBE i'Cf

U 5 10 15 10 15

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Poihivo CurronI Limil Negativo Cuirnnt Limít

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CUTKUTSÜURCE CUHRENI (n<A|

10 15 10 25 ]D 1QD tk . 10t lllllk. 1M

fREQUENCYIHit

Opon LoopR«¡flciion Retii

ID 1QO U lli. lúa

-fREOUENCI'IHi}

10 lüü U 1U lOüi ]hl

FREQUEHCV |ni|

Bod. Plol LM14B

fHEUUEHC/lMHH

Bod. Pial LM149.

R-ípon» (LM14H) R»pon» ILM149)

FREQUEncvium)

" RL 5 a "-T.-ZÍ 'E-1

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3-149

LM14

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í Application HintsThe I.M148 series are quad low power 741 op amps.In the proliferation of quad op amps, tríese are the JirstID ofíer the corwenifince oí familiar, easy to use operatingch¿racteristics of the 741 op amp. In those applicatioriswhere 741 op amps have been employed, the LM148«¡ríes op amps can be employed directly whh no changain circuí! performance..

The LM149 series ha: the same characteristics as theLM14B except it has been decompensated to prqvide awid&r bandwidth. As a result the parí requires a rnini-mumgain oí S. •

^

The package pín-outs are such that the inverting inputof each amplifíer is adjacfcnt to its output. In additíon,Uie ampÜfíer outputs are located !n the corners of thepackage which simplifics PC board layout and minimíiespáckage related capacitiva ctiupling between arnplüiers.

The input characieristics of tríese amptifiers allowdiffutontiiil Inpui vulidyti which cuo excuecl tliu ;upplyvoltages. In üddhion, íf nither oí the input voltsges iswithin the operating common-mode range, the phase oíthe output remains correct. If the negative limit oí theoperating common-mode tange is exceeded at bothinputs, the output voltage w¡tl be positive. For input¿oltages which greatly exceed the ijiaximum supplyvoltages, either differentially or common-mode, resistorsihould be placed in series whh the inputs to limitine current.'

Like the LM741. these amplífiers can easily drive a100 pF capacitivo |o3d throughout the entire dynamícoutpui voltage and current range. Howuvar, if very largecspücitive' loads musí be driven by a non^ínveriingunity gain ampliüer, a resistor should be placed between

Typical Applications — LM148Oí» Dic.il> Luw Duiorl-a.. Smuw.v. G»...r»l

the output (and íeedback conncction) and the capact-tance lo reduce the phase shift resuiting írom the. capa-citiva loadtng.

The output currem of each amplifier in the package islimiied. Short circuits íiom an ouiput to either groundor the power supplies wilt nol destroy the unií. Hüwever,¡f muitiple output shons occur sirnultanéously, the timeduration should be short to prevant thü unii from beingdestroyed as a result of excessíue power d¡s:ipation inthe IC chip.

As with most amplifiers, care should be taken with leaddress, componeni placement and supply decoupling inorder ta ensure st'jbiüty. For example, resistors from theoutput to an input should be placed with the body cióseto the input to minimíze "pickup" and maxiinize theírequency oí the ¡eednacl: pele vjhich capacitance fromthe input to ground créales.

A íéedback pole ¡s created when lile ieedback arounüany ampíiíier ¡s resistive. The paratM resistancü and capa-citance frorn thfe input of the deuíce (usudlly theinverting input) to ac graund set the fíequency of thepole. In many instances the frequency of tliis pole ismuch greater than the expected 3 dB frequency of theclosed loop gain and consequently theie is negligibleeffect on stability margm. However, if the feedback poleis less thari approximately six times the expected 3 dBfrequency a lead capacitor should be placed Irom tliüoutput to the input of ihe op amp. The valué of theadded capacitor should be such thal the RC lime con-stant oí ibis cap^citoi aud me resístance ít parallelsis greaiur than or equal to the originii] feedbáck poietime constant.

Vs- i lSV

R ^ R2, irim R2 10 boosi CMfiR

i.THD <0.03%

*.l - lüOkDol.,Cl -0.0047jiF,C2- rj.uljiF.C3 - O.lpF, R2 - R6 - H7 ' 1M,*J-E.lk, R4- 12f!. R5-.240H, Q -IJSS102. DI - 1 N914, D2 - 3.6V avalancfie+**. |.x. LM1Q3),VE- il5V« «mplif vtrilon ^Jith samo disiorlion aagradaiion at híah freQuanciei can bu

•~mx &y uiing Al ai o limpia invoriing smpliíier. and by punina back to baek

IMI in Uw luutíback loop of A3.

3-151

CD

C/)ct>nCD"U)

LM14

9 S

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I Typlcal Applications — LM148(Continuodj

A 1 kHl 4 Polo Butt.rworth

USB general equationi, and tune aacti seclion

Q1ílS£CTtON " °-s<l1. Q2ndSECT10N ° 1-

Ttid [Bsponsa shoulcl haue O dB peakina

A 3 Amplifiur Bi-Qujd Hotcít Filia'

• INOTCH-2n -7 R3H5R7C1C2

1 RlconOllion íor noten; —

H6 R4R7

Ex: ÍNOTCH "3 kHi,O-E,Rl -JTOk. RZ- R3-20k.R4 -27k, RS-=20k,R6 - H8- 10k,R7 - lOOk.Cl - C2 - O.OOl^F

B«tio( noise paffotmanco thin ths itata-spóee apptoach

tnO)

(Ü

O)«CT

Typical Applications — LMl48(Cominued)A 4th Ocd.r 1 kHi Elliptic Fili.r (4 Polst, 4 Z

- 1 kHz, ¡s'2 kHi, fp - 0.543,12 * 2.14. Q " O.B41. í'P *• 0.9B7, ('7 ^4.92, Q' -4.403. ñor mal tindío fipple BW

Typical Applications — LM149

Mínimum Gdln to Iruurn LM149 Subility Tha LM149 ai i Unity Guiri Invurter -

* *s vosM ta O

Rimar BW-40kHi

Small Sional BW - G BW/5

Small iianal BW - G BW/5

3-154

i-í-

Typical Applications — LM149(cpntifiucd)fJon-invortinB'ln loara lor Bindpau Filtur

coc^<D

Fur sUiíliiy purpcists: R7 -- R6/4 . 10RG - RG, Cc - 10C

1 H5 . 1 HQ H5'— . , Q ' —

RC H

0^;, 10

/

V

HQ-

H|N

Btíiief Q ssniiliviiy w¡lh rcspcci to optn loop eain variuijons Ihan Ihesiaic Vüfíible lilier.R7, Ce aciflcd [uj compensa i ¡un

Active Ton» CoiiHol wilh pulí Oulput Swing INo Sln« LimitlnH al 20 kHí)

, K * R2/R-2, <25VÍVT " V~, Vs - 11 5V

- RMS,

'MAX '20kHi.THD< 1%Duplicóle ihc alioíi; ciicuil !nr steroo

1 1<H * • _ , '• • (HB" '

2ir(RI t 2R7JC3

Ma* Basi Gam 2 1R1 "R2I/R I

ManTicbleGaini (Rl + 2R71/R5

ai thown; IL - 32 Hi, ÍLB j 32Ü Hi

, ÍH= u fcHz. IHB B '.' H¡

J~LTL

USÉ LM125 lor 115V supplyThe circuii can be uietJ as ¿ low fraquency V/F lor piocesi control.

Q1.Q3: K£4393,Q2,Q'J: P108.7E. D1-D-) • 1N914

3-155

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Typical SimulatíonLMH8, LM11B, LM741 M.cromocM for

T

T

Tfi01-11= ' Is-B-ICT16

Ín2 - 144 "C2-6pF lor LM149

—Por muía deuiU, lee IEEE Jouinal oí Solid'SiCiccuiu,yD].SC-3, No. 6, Decumher 19?4

3-156

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TYPES SN54LS245, SN74LÍS24OCTAL BUS "RANSCE1VERS WITH 3-5TATE OUTPl

CURRENT] CURRENT)SN54LS245 12 mA -12 mA

5rJ74L£245 2A mA -15 mA

description

These octal DUE transceivers are neskjrted for asyn-

chronous twc~way comrnunicetion between data

Duses. The control function imc4eir>entation rtimimiies

externa! lirning reauírements.

The devrces allow daia transmission from tne A bus 101 ihe B bus oí from tne 3 bus ID the A bus deponoingupon the loe'c levei_at the d-iYection corriml iDIRJ inout.The enaole mput [G) can be used to disaCle trie deviceso that the buses are efréctiveíy isolatec.

TNí SN54LS245 is criamcteozed for ooerarion over the(ull milfiary Temoerature rang« ot -55;C to I2S=C. TheSN74LS245 rs characterized for ooeration from 6C ro70=C.

schematic: cf ínputs and outputs

EQUIVALEfVT OF EACH INPUT TYPICAL OF ALL OUTPUTS

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50 n NDM !

OUTP'JT

1 • Bl-directicnal Bus Transceivsr ¡n a Hish-

Density «."Pin Peckage

• 3-Slste Outputs Orive Bus Ün»s Diractíy

• PNP Inpurs Reduce D-C Loadíng on Bu* Linas

• Hysraresis at Bus Inputs Improva Noísa

Margina

• Typical Propagatíon Delay Times,

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IOL IOHTYPE ISINtí ISOURCE

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FUNCTION TABUE

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TEXAS¡NSTRUMENTS

TYPES SN54LE245, SN74LS245OCTAL BUS TRAN3CE1VERS V/TTH 3-STATE OUTPUTS

[ion jr? ID' DV.

logicdiagram (positive logic)

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, TEXAS INSTRUMENTS

TYPES SN54LS245, SN741S245OCTAL BUS TRANSCE1VERS WITH 3-STATE OUTPUTS

conditions

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PARAMETER TESTCONDITIONEt

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V( j_ Lo-^.vílmcwivoU**

V,K inoun:l«T.D.onwf

Hvitfrijín IV-j-. — V-j-_)A or S inoui

-OH nign"-v:l OHJIDUT uoliao*

• OL Lov-Jirvri OJtDut íOlraaí

Oli-ititc oonJiiT cutrent,

Gifftii* conuí curren 1.ío^l- ilov-'evBl voliíioe ooolmc

Inoul cumni H A or B

maíimum IHD^Í vciiao? DIR or G

MH Hipn-ff/Fl Inoni curreni

SN54LS245 SW74LS4E 1

MIN TYP: MAX MIN TYP: MAX Í L"JIT

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3-S2S TEXASÍNSTRUMENTS

TYPES SN54246 THRU SN54249, SN54LS247 THRU SN54LS249• SN74246 THRU SN74249, SN74LS247 THRU SN74LS249

3CD-TO-SEVEN-SEGMENTDECODERS/DRÍVERSRE VISE? DECEMBEI 1033

'246. '247. 'LS247fe ature

O pan-Coi lector OutputiOive IndicHiors Directiy

Lamp-Test Provisión

-l_8»dÍng/Trailing ZeroSuppressjon

'248. 'LS24Sfeature

Interna! Pull-Ups ElimínateNaed for Externa! Resiitorc

Lamp-Test Provisión

Lftading/TraiHngSuppression

Qpen-Collector Outputs

Lamp-Ten Pro/ision

Leading/Trailing ZeroSuppression

All Circuit Types F««tur« Lamp fnt&nwty Modulaticxi CapabilitY

TYFE

SN5Í346

SN6*2*7

SNS424B

SN54249

SNS4LS247

SNÍ-1LS2-J9

SN74246

SM 7*247

SN7424E

ShJ7-I249

SfJ74LS247

SN74LS24B

SN74LS249

ACTIVE

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DRrVER OU1

ouTnrrCONRGURATltX

oc»n-c&«:or

«H -CtX-C^

2-Uí oon-uo

COW-CtXIKtW

oc*r™>i -c-r<

DD»n-COI»CtDf

OOfllV-CCUitCIQÍ

2-kH oclK*

00«l-COll*CTOf

ooen-cdtrcro.

2-fcíi pul»-»

coen-co'ircio'

•PUTS

SINK

CUHRENT

40 mA

tOmA

6,-ímA

10mA

'""

im*

40 mA

40 mA

6.4 mA10mA

34 mA

6mA

BmA

MAX

VOLT AGE

30 V

15 V

5.5 V

5.5 V

15 V

55 V

= 5 V

30 V

15 V

5.5 V

5.5 V

15 V

S.5V

E. 5 V

TYPICAL

POWER

DISStPATION

320 mW

320rr,W

265 mW

265 íflrf

25 m*

4QÍT1W

320 mW

320 mw

265 inW

265 mW

35 mW

125 rnW

40 mW

PftCKAtjES

J, W

J.V,'

J.W

J W

J.W

J. WJ.N

J.N

J.N

J.N

J.N

J. N

J t.

;i7 THRU SN54LS24S . ' . J OR W PACXAGESN7121* THRU SN7«ag I OR N PACX.AGE

SN74LS247 THRU SN7*LS249 , . . D. J OR N PACJÍAGE

fTOPVIEWI

. FKPAtlHAGESN741.S24.7 THBU SN74LS249 . . . FN PAfJCAGE

(TOPVlEWI

UU sj

O ce Z > ^

3 2 1 20 19 \g

ifiONC

C/lOíÜ>LUQ_j1-

\ 'O

N7.W6¿. iN5á-7A/3r;7-¿7í¡ ana^ --f¿ -r.e 'LS?¿7 anc 'L32¿8 are

Sr:7-:LS4a. .-esoeciiveiv. ano nayen 3;íve^: ai iviun; aenons 'o oíier

1EXAS *INSTRUMENTS

TYPES SN54LS373, SN54LS374, SN54S373, SN54S374',SN74LS373, SN74LS374, SN74S373, SN74S374

OC7AL D-TYPE TRANSPAREN7 LATCHES AND EDGE-TRIGGERED FLIP-FLCPS

Choics of £ Latche: or 6 D-Typa rlip-

!n a Single Package

3-Staie Bus-Driving Outputs

Full Parallet-Accesí for Loading

Buffered Conrrol Inputs

Clock/Hnable Input Has HvsTeresis to

Improve Noise Rejeclion ('S373 and '

P-N-P Inputs Reduce D-C Loading on

Data Unes |'S373 and 'S37d|

•LS373. 'S373FUNCT1ON TABLE

SN5-lLS37a. SNS4LS374, SNS-ÍS372.

OUTPUT

ENABLE

L

L

L

H

| ENABLE

\H

1 H

1 H

t L1 X

D

H

\_

X

OUTPUT

H

L

OQX 1 Z

FUNCTION TABLE

OUTPUT

ENABUE

1L

H

CLOCK

TL

X

1D OUTPUT .

H H ¡

L L

X 1 QO

description

These 8-bit registers feature tfiree-state OUIDUIS

desigriüd soecificallv ior Oriving nighly-caDaciiive or

felaiiveiy iow-imD&dance loacs. The niqrvimpeoance

third State ana mcreasee) higfvlogic-level ünve orovioe

these registers witn the capabiluy o1 beiog conneínec

direcily ID ana anving me bus Imes in a nus-organi;ec

syste.T wlinoui need )ot imertace ot cull-uc coni-

oonents. Thev are pamctilanv anraciive iot tmoiemerv

ing nuher registeis i 'O oans. Diotreciians: Dus Snvers

and worKing legisiers.

The eigni laicnes oi ;ne "LS372 ano '5372 ¿rs

itansoaient 0-ivne latc.ies mtian'ng mal Ainiíe ?ne

enaoie .C. 15 r.tgr. tne Q OUIDUIS wnl foHow tne sata 'D'inouts, Wnen tne enaole is ¡g^sn iov. in& ouiaui «di De

latcnea ai me IEV&Í oi tne asía ;nai was sei UD

d. SN7*ÍÍ373,SN'74337-fl . . . DW. J OR N PACK.AGE

tTOP VtEWI

SN6JLS373. 5NS'U.S374. SN5-ÍS373.SN54537J . . . FK P&CKAGE

SN741.S373. SfJ7-U.S37a. SN7ÍS373.SN74S371 . .. FN PACKAGt

| 3 2 1 20 19 N^

20 D4 1S Ü SD

2QÜ5 17Ü7D

3Qt]6 1 G Q 7 Q

3D&7 1SQ6Q

V 9 10 11 12 13 /

i-

1 EXASINSTRUMENTS

TYPES SN54LS373, SN54LS374, SN54S373, SN54S374.SN74LS373, SN74LS374, SN74S373, SN74S374OCTAL D'TYPE TRANSPAR5NT LATCHES AND EDGE-7RÍGGERED FL1F-FLOP5

riRtion Iccnlinucd) •

The -."ütir fliu-floos oí rhe 'LS374 and 'S374 are edpe'tnggereo O-'voe Mío i/onr. On me Dosmvt? traisinon o! the clock.

ouiü-üs will De sel to toe logie states tha¡ weie seiüp at lie D inouis

Scrifnt; ingger Duftefed mputs at me enable/dock lirves oí the 'S3T3 and 'S37- aevices. arnjjlifv syslem oesion as ac annoise reteciion B improvec by typieally 4QQ ,-nV aue to me inpul nvsieiesis A bunerea outout coniíoi maul can ne used

place me eight ouiputs m ennei a normal 'ogic state ih>gri or low logre lev«isi o' a nipíi-irnotícance siaie. li the fiit

imoeOance state me outouts nenner load noi Orive me DUS Imes significantly. :

The Dutput control aoes nol aflect me interna1 opuration of ihe latcnes oí llip'Hoos. That rs.'tfie ola data can pe tetained or

new cata can be emeiea even wnile the OUIDUIS are off

logíc diagrams'LS373, 'S373

TRAN5PARENT LATCHES'LS374. 'S374

POSITIVE.EDGE.TRIGGgHED FUP-FLOPS

lo. '3373 anlv

*/'TEXAS ^*INSTRUMENTS

TYPES SN54LS373. SN54LS374, SN74LS373. SN74LS374OCTAL D-TYPE TRANSPARENT UTCHES AND

EDGE-TRIGGERED F'JP-FLOPS

ic ar inputs and outputi

EQUIVALEN! QF DATA ¡NPUTS EQUIVALEN! OF ENABLE AWDOUTPUT CONTROL INPUTS

VCC

TVPICAL O f ALL OUTPUTE

EQUIVALEN! OFDATA IMPUTS

-r^—?

EQUIVALEN! OF CLDCKAND OUTPUT CONTROL INPUTS

TYPiCAL OF ALL OUTPUTS

«— y ce 00LJJO

>LUQ

,INSTRUMENTS

JW3 '?!':5

B?

! r J

Hj—

Cm<Omen

TYPES SN54LS373, SN54LS374, SN74LS373, SN74LS374OCTAL D-TYPE TRANSPARENT UTCHES ANDEDGE-.nlGGERED FÜP-FLOPS

absoluto EraxiiwJn; ratina: over operating fietí-air tcmparature range (unless atberwise noieaí

Suopív voltaga, V^r- (see Note 1)Inpu; vaitageOfí-staie CRJtout vot'agtODeratir>g free-air temperaturí range: SNS^LS' . . . — 5 5 " C t o l 2

SN74LS' 0'Cto70=C:Siorageiemperaiure rang« ~65CC lo ]50EC '

recommended operating conditions

11 MIN

VCC SuMtvvolisje ¡ 4.5

VQH riigo-f«v«t OUIDUI i/clisqe t

SNS-lLS

NOM

5

MAX

5.5

5.5

l

1 MIN

! ^.75

SW7ÍLS

NOM5

1

MAX '

5.25 :

5.5 >

UNIT

V

V

! IQI-I Hian-icvel OUIDUI currrní

'_o—le»el ooicui cuf'rní

Puiie ourCLK l

' 20'

Dan nolC lime

i:& ; o

D*iow ID WHJ. O. 1 O MI: «IDUIO un

elecirical characteristics over recommended operating free-air temperature range [unies oTherwise noted)

PARAMETER TEST CON01TIONS'MAX | MIN TYPI MAX ¡

H«ih-l-vei tfoui voJIa ! 2

vlt.

' VCC-

iai-iKvcl nurcut voliacr;VCC • M¡N,

V [ t_ * V|i_f«s

.itV-l OillDUT VOtlaOí• Vcc ' MlfJ V | H * 2 ^ i lQ|_ '12-nA

OH-slaie OUÍDUT

Olt.(i?íE DulDU-.iiur vcc * '•'•"X VIHVD «s ¿ '

-20

•iaui curr^nl si

TEXASINSTRUMENTS

TYPES SN54LS373. SNS4LS374, SN74LS373/SN74LS374OCTAL Í--TYPE TRAHSPARENT UTCHES AND

5DGE-TRIGGERED FUF-FLOPS

-,a¿,.-..1--~l

"~ ' — -..

r !=LH"~ ¡3UL

~~ :sLH

j~~ ¡PHL

r IPZHf" -DZLI —

| ¡PLZ

-jo^=s r. Mr bf

eqOM

IWPLfTl

Clocn or

«nadeOUIDLJI

Conirol

OUIDUI

Coniroi

Control

""GT"sTaM°.cn"

TO

IOUTPUV]

AnvO

trwu«ncv iim»t<on SíCIio

SN5J

CL - 5oF RL " 0672 SN7JSee Noie 3

InEa-J -virn fll DUID^n loaa*<3.

ID' IOÍO CITU-T^ Jrva wDílíQC yvavfíOrn

'LS373

MIN TYP MAX

\2 1212 1920 30IB 3015 2825 36IB 3215 25

12 20

•L5374

MIN TYP MAX35 50

•5 23'•$ 2820 26

23 33l£ 2S

;2 20

MHr

ns

ns

coLUO

>LLJQ

f-

TEXASINSTRUMENTS

TYPES SN5AS373, SN54S374, SN74S373, SN74S374OCTAL D-TYPE TRANSPARENT LATCHES ANDEDGE-TRIGGERED FLIP-FLOPS

COUIVALENT QF EACH INPUT

IMPUT.

m m

TYPICAL DF ALL OUTFUT5

absoluta máximum ratmgs over operating free-air Temperature range [uniess otherwise noted}

H-ir*arn<Omoo

SuDoly volisge, VQ^ (sen Noie 11Inoui uot;ageOít-siats outDLn voijage . . . . .Ooeraiing íree-aír temueraiure range. SN54S'

Siorage ternperaiur- range

^'O"rE ' Vci!»0» vjiu.i >r. «itri I«ID«C;

. . . . TV '-ffl

. . . 5.5 V 13

. . . 5 .5 v :.g~55'C:o 125'C -^. 0=C m 70'C -^—55"C 10 I50"C

recominended operating condítions

•JOM MAX MIN »JOM MAX

S-JOCI" vOiiaqC. V--

el sujour voiwcí. V

•J3-* -• -r'^e- •tucHt Duis*

, TEXASINSTRUMEN

«35=^3

afcfejsra

TYPES SN54S373. 3N54S37-1. SN74S273 SN74S374CCIAL D-TYPE TBANSPARENT UTCHES AND

EDGE-TñlGGERED FUP-FLOPS

:¡¿-;ric:ii chüraciensuc; uver recommendsd oKf3ling rres-aír :einperdiere ranee iunless orn^rwise notad)

THST CONamCNS1 | MIN TY"I MAX | UfJIT

VC C- MIN, V14 - ? X . \.L - O.B V. !OH • MAX' 2 -i 3 T

Vcc- WIN, V|W - ; V. U,, - 0.3 V.

vcc • MAX, Vi • 5.S v 1 ! mA |

vcc- MAX, 50 UA

r- MAX. Vr - 0.5 V

- 100 i mA

QOIDUII man ISO

190

OUÍOJlS IÜV-

switchíng characteristícs, Vcc = 5 V, T A = 25'C

FROM j TO ¡ -S373

flNPUT) | (OUTPUTI ' 1 MIN TYPj 1 j

1PHL 1 : 7

*-PHL j eriflDlí 1 ^2

TR2L Camrol i - 1

= PH2 1 Outixjt 1 ^ a C L - 5 D ^ . RL.2B01t. • 6

'°U- 1 Conirol 1 i 5ec Hale 3 . 5

...7-S 2 ^.^^d^^^ncv,,^.,^.^,,^,,^^.

MAX

12

17

1-1

13

15

18a

::

"S374

;MIN TYP

75 100

B

2

11

5

r

' IIMITMAX ! | j

t MHr |

1

. " 1

15 • |

'• t1 5 - j

18 '

9 ' !12 ! ' '

PS$BB3KB

C/)

o

O

-r ^»TEXAS *INSTRUMENTS

TYPES SN54LS373, SN54LS374, SN54S373, SN54S374.SN74LS373, SN74LS374, SN74S373, SN74S374OCTAL D-TYPE.TRANSPARENT LATCHES AND EDGE-TRIGGERED FLiP-FLOP;!

QUÍPUTCONTROL 1

BIDIRECTIONñt.DATA BUS i

jv.

CLOCK 1

TYPICAL APPLICATION DATA

3IDIRÉCTIONAL BUS DHlVER

Jil

J 1tj 1í l l ' l

i t ( 1 ' i' ! 1 ! í ; ¡

2030¿o 'LS37a

SD °R

60 ca70

2G Cf<

13D

isaJ70

Jso

ÍD3DI-

SDf-

6D^7DÍ-

3DÍ-

¡ ' I

8IDIRECTIONAUDATA BUS 2

OUTPUTCONTROL 2

H

CLOCK 1 H

BUSSXCHAWGECLOCK

CLOCK2 H

CLDCK CIRCUIT FOH BUS EXCHANGÍ

Om<gi uC/3

1/2 5N71L31S9OR SN7-IS139

J-WORD^Y-B-BIT GENERAL REGISTERI

~í. 1 me

*;.I- _ •*'<!TEXAS *

ÍNSTRL'MENTS

-*_•» ''

Bibliografía

1. Aceex; 2814/1914/1414/9624 Fax modcm User's manual; Acecx Corporation

y2. BennetP.; NMEA 0183 and GPS information.

http V/VAW, vancouver-webpages, com/peter

Dana P.; Global Positioning System Overvicvv; Universidad de Texas, USA.

h ttp ://\WAV. utexas . edu/depts/grg/gcraft/iiotcs/gps/gps.html

4. Garmin; GPS 35 TracPak Technical Specifications; Garmin Corp.; Kansas; USA; 1996.

5. González J.; Introducción a los microcontroladores; McGraw Hill; España; 1992.

6. Intel; Embecldcd Microcontrollers and proccsors, Vol 1; Intel Corp.; USA, 1993.

7. ITT; Curso de telefonía básica Tomo ITÍ; fíT Laboratories; USA; 1973.

S. Lara Rodríguez D.; Sistemas de comunicación móvil; Alfaoraega; México; 1992.

9. Marinesoft; NMEA 0183 De-Mystificd.

h ttp ://\vww.marin esoft.com/htm/mse4 . htrn

10. National Semiconductors; Linear Data Book; National Semiconductors, California, USA, 1 9SO,

1 1 . National Semiconductora; CMOS Data Book; National Semiconductors, California, USA, 1 980.

12. Romo P., Muñoz F.; Factibilidad para ins ta la r una red de localización automática de vehículos en el

Distrito Metropolitano de Quito ut i l izando el Sistema Global de Posicionamiento GPS; Tesis de

Grado, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Escuela Politécnica Nacional; Quito; Marzo de 1996

13. Tocci R.; Sistemas Digitales: Principios y aplicaciones; Pren tice Hall, México, 1993.

14. Texas Instruments; TTL data book for engineers, Texas Instruments; New York, USA, 1976.

1 5. Instituto Geográfico Militar, Mapa Ñ1JI-83 SANGOLQUI 3993-ITI; IGM; Quito, 1 989.

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA LOCALIZADOR...

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