Multi- media MEGA pdf... · Condensadores Heathkit IT-28 La Historia de cómo resucitar un...

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Matriz 8x8 con LED Bicolor l ElektorCardi♥scopio Android (3) l Enlace Modular de RF usando Código Manchester (2) DesignSpark Trucos y Consejos Energía negativa l Comenzando con

el Mini Kit LPC800 Retrónica Heathkit IT-28

www.elektor-magazine.es magazineOctubre 2013 | 6,50 e

Flowcode es uno de los lenguajes de programación gráfi co más avanzados del mundo para microcontroladores (PIC, AVR, ARM y dsPIC/PIC24). La gran ventaja de Flowcode es que permite a aquellos con poca o nula experiencia en programación crear sistemas electróni-cos complejos en minutos.

www.elektor.es/fl owcode

Nuevas características en Flowcode 5Flowcode 5 incorpora nuevas características que facilitan el desarrollo incluyendo:

Más información, productos y descargas gratuitas disponibles en

www.elektor.es/eblocks

Los E-blocks son pequeñas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrónica que se pueden encontrar típicamente en sistemas electróni-cos o embebidos. Hay una gama de más de 40 circuitos independientes; de sencillas placas de LED a placas más complejas como programadores de dispositivos, Bluetooth y TCP/IP. Los E-blocks se pueden agrupar para formar una amplia variedad de sistemas que pueden ser utilizados para la enseñanza/aprendizaje de electrónica y la realización rápida de prototipos de sistemas electró-nicos complejos. Están disponibles diferentes gamas de software complementario, currículo, sensores e informa-ción de aplicaciones.

Formula Flowcode es un vehículo robot de bajo coste que se emplea para enseñar y aprender robótica además de facilitar una plataforma para competir en certámenes de robótica. Entre las especifi caciones del buggy Formula Flowcode están la programación directa con USB, sensores para seguimiento de líneas, sensores de distancia, 8 LED en la placa, sensor de sonido, altavoz y puerto de expansión E-blocks. El buggy es adecuado para una amplia gama de ejercicios de robótica, desde el simple seguimiento de una línea a la resolución completa de un laberinto. La expansión mediante E-blocks permite añadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee y GPS.

El MIAC (Matrix Industrial Automotive Controller) es una unidad de control de grado industrial que se puede utilizar para controlar una amplia gama de diferentes sistemas electrónicos incluyendo la detección, monitorización y automoción. Internamente el MIAC se basa en un potente dispositivo PICmicro de la serie 18 que se conecta direc-tamente al puerto USB y se puede programar con Flowcode, C o Ensamblador. Con la unidad se suministra Flowcode. MIAC se suministra con interfaz industrial bus CAN estándar que permite conectar en red varios MIAC.

La nueva herramienta Flowkit proporciona la depuración en circuito (In Circuit Debug o ICD) para una serie de aplicaciones Flowcode para proyectos con PIC y AVR:• Arranca, para, pausa o ejecuta paso a paso tus programas Flowcode en tiempo real• Monitoriza el estado de las variables en tu programa• Altera el valor de las variables• Depura en circuito tus proyectos Formula Flowcode, ECIO y MIAC

Los dispositivos ECIO son potentes microcontroladores programables con 28 o 40 pines con formatos DIL estándar (0.6”). Se basan en los microcontroladores PIC serie 18 y en los ARM serie 7. El ECIO es perfecto para su uso doméstico por los estudiantes, inclu-sión en proyectos y montar sistemas embebidos completamente integrados. El ECIO se puede programar con Flowcode, C o Ensamblador y las nuevas rutinas USB en Flowcode permiten un desarrollo ultra rápido de proyectos USB incluyendo HID USB, esclavos USB y bus serie USB (solo PIC). El ECIO se puede incorporar en tus propias placas para dotar a tus proyectos de la capacidad de ser programados mediante USB.

Los E-blocks son pequeñas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrónica que

La nueva herramienta Flowkit proporciona la depuración en circuito (In Circuit Debug o ICD) para una serie de aplicaciones Flowcode para proyectos con PIC y AVR:

… para electrónica

Flowkit

Formula Flowcode es un vehículo robot de bajo coste que se emplea para enseñar y aprender robótica además de facilitar

… para robótica

Los dispositivos ECIO son potentes microcontroladores programables con 28 o 40 pines con formatos DIL estándar (0.6”). Se basan en los microcontroladores PIC serie 18 y en

… para proyectos USB

Desarrollando y aprendiendo con Flowcode 5

ción de aplicaciones.

El MIAC (Matrix Industrial Automotive Controller) es una unidad de control de grado industrial que se puede utilizar para controlar una amplia gama de diferentes sistemas

… para control industrial

emplea para enseñar y aprender robótica además de facilitar

Entre las especifi caciones del buggy Formula Flowcode están la programación directa con USB, sensores para seguimiento

de sonido, altavoz y puerto de expansión E-blocks. El buggy es adecuado para una amplia gama de ejercicios de robótica,

permite añadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee


• Nuevas vistas del código C y personalización• Mejoras en la simulación• Búsqueda y reemplazo• Nuevas características y tipos de variables,

constantes y variables de puerto• Documentación automática del proyecto• El nuevo explorador de proyecto hace más

sencillo crear código• Implementación de marcadores para la na-

vegación por el programa

• El completo rediseño del sistema de interrup-ciones permite a los desarrolladores acceder a más prestaciones del chip

• Navegación por iconos en errores de compilación y advertencias

• Desactivación de iconos de funciones• Anotaciones mejoradas• Enlaces mejorados a medios de apoyo• Soporte para módulos de expansión MIAC y

MIAC bus

Anzeige Flowcode ES 120222.indd 2-3 23-02-12 10:47:21

Naamloos-1 2 26-07-13 09:52

Flowcode es uno de los lenguajes de programación gráfi co más avanzados del mundo para microcontroladores (PIC, AVR, ARM y dsPIC/PIC24). La gran ventaja de Flowcode es que permite a aquellos con poca o nula experiencia en programación crear sistemas electróni-cos complejos en minutos.

www.elektor.es/fl owcode

Nuevas características en Flowcode 5Flowcode 5 incorpora nuevas características que facilitan el desarrollo incluyendo:

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Los E-blocks son pequeñas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrónica que se pueden encontrar típicamente en sistemas electróni-cos o embebidos. Hay una gama de más de 40 circuitos independientes; de sencillas placas de LED a placas más complejas como programadores de dispositivos, Bluetooth y TCP/IP. Los E-blocks se pueden agrupar para formar una amplia variedad de sistemas que pueden ser utilizados para la enseñanza/aprendizaje de electrónica y la realización rápida de prototipos de sistemas electró-nicos complejos. Están disponibles diferentes gamas de software complementario, currículo, sensores e informa-ción de aplicaciones.

Formula Flowcode es un vehículo robot de bajo coste que se emplea para enseñar y aprender robótica además de facilitar una plataforma para competir en certámenes de robótica. Entre las especifi caciones del buggy Formula Flowcode están la programación directa con USB, sensores para seguimiento de líneas, sensores de distancia, 8 LED en la placa, sensor de sonido, altavoz y puerto de expansión E-blocks. El buggy es adecuado para una amplia gama de ejercicios de robótica, desde el simple seguimiento de una línea a la resolución completa de un laberinto. La expansión mediante E-blocks permite añadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee y GPS.

El MIAC (Matrix Industrial Automotive Controller) es una unidad de control de grado industrial que se puede utilizar para controlar una amplia gama de diferentes sistemas electrónicos incluyendo la detección, monitorización y automoción. Internamente el MIAC se basa en un potente dispositivo PICmicro de la serie 18 que se conecta direc-tamente al puerto USB y se puede programar con Flowcode, C o Ensamblador. Con la unidad se suministra Flowcode. MIAC se suministra con interfaz industrial bus CAN estándar que permite conectar en red varios MIAC.

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Los dispositivos ECIO son potentes microcontroladores programables con 28 o 40 pines con formatos DIL estándar (0.6”). Se basan en los microcontroladores PIC serie 18 y en los ARM serie 7. El ECIO es perfecto para su uso doméstico por los estudiantes, inclu-sión en proyectos y montar sistemas embebidos completamente integrados. El ECIO se puede programar con Flowcode, C o Ensamblador y las nuevas rutinas USB en Flowcode permiten un desarrollo ultra rápido de proyectos USB incluyendo HID USB, esclavos USB y bus serie USB (solo PIC). El ECIO se puede incorporar en tus propias placas para dotar a tus proyectos de la capacidad de ser programados mediante USB.

Los E-blocks son pequeñas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrónica que

La nueva herramienta Flowkit proporciona la depuración en circuito (In Circuit Debug o ICD) para una serie de aplicaciones Flowcode para proyectos con PIC y AVR:

… para electrónica

Flowkit


… para robótica

Los dispositivos ECIO son potentes microcontroladores programables con 28 o 40 pines con formatos DIL estándar (0.6”). Se basan en los microcontroladores PIC serie 18 y en

… para proyectos USB

Desarrollando y aprendiendo con Flowcode 5

ción de aplicaciones.

El MIAC (Matrix Industrial Automotive Controller) es una unidad de control de grado industrial que se puede utilizar para controlar una amplia gama de diferentes sistemas

… para control industrial

emplea para enseñar y aprender robótica además de facilitar

Entre las especifi caciones del buggy Formula Flowcode están la programación directa con USB, sensores para seguimiento

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vegación por el programa

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4 | octubre 2013 | www.elektor-magazine.es

18 Elektor World La placa Iso-Pi Xpressamente para Audio El Siguiente Paso: Arduino.next Circuit Cellar ‘refresacada’ Trampa Amable para Mosquitos

32 Placa multifunción XmegaLa placa de desarrollo que hoy pre-sentamos ha sido especialmente dise-ñada para medir, controlar y regular. Permite conectar un módulo TCP/IP y actuar como servidor web o imple-mentar otras aplicaciones de red. Una tarjeta micro SD sirve como disposi-tivo de almacenamiento masivo. El interfaz de usuario está formado por

Community

Proyectos

cuatro LEDs, cuatro pulsadores y un display, que puede desconectarse. Además, tiene puertos de sobra.

43 Placa Linux de Elektor: ¡aquí llega la segunda versión!Desde hace aproximadamente un año y medio, en Elektor está disponible una placa con Linux asequible y com-pacta, acompañada de una serie de artículos que ha permitido que hasta los principiantes puedan adentrarse en el mundo de Linux embebido. Iba siendo hora de lanzar una nueva edi-ción de la placa, incorporando nove-dades y actualizaciones a raíz de los comentarios de la comunidad.

46 Android ElektorCardi♥scopioEsta es la última entrega de esta serie de artículos, que se concentra en la calibración de las placas montadas. El trabajo se ha hecho con unas pocas redes de resistencias hechas en casa y un software dedicado que corre en un Smartphone.

54 Arduino en Marcha (7)Arduino Verkstad ha creado un con-junto de experimentos educativos pensados para introducir a los estu-diantes de instituto en la electrónica. Entre ellos está la Estación Meteoro-lógica Móvil, un experimento multi-disciplinario que combina las ciencias naturales, la física y la tecnología.

64 Matriz 8x8 con LED BicolorEste artículo describe un método alter-nativo para controlar una matriz de un gran número de LED con tan sólo unas líneas de E/S en un microcontrolador. Como aplicación de ejemplo para el circuito se desarrolló un juego en el que se puede controlar un LED sobre una matriz con la ayuda de un joystick.

72 BeagleBone BlackSe acaba de lanzar al mercado otra plataforma para la audiencia embe-bida: la BeagleBone Black. Recien-temente conseguimos tener una en nuestra mesa de trabajo.

Contenidos Volumen 34 - nº 400

www.elektor-magazine.es | octubre 2013 | 5

76 Retrónica: Comprobador de Condensadores Heathkit IT-28La Historia de cómo resucitar un com-probador de válvulas clásico. El instru-mento es un conjunto de componen-tes en un caja suministrado por uno de los grandes fabricantes de kits de todos los tiempos: Heathkit.

81 HexadokuEl rompecabezas mensual de Elektor con un toque electrónico.

82 Próximo mes en ElektorUn vistazo a los contenidos de la próxima edición de Elektor.

8 Energía negativa¿Cómo demonios tres baterias de 1.5 V puestas en serie pueden suministrar … 1.5 V?

20 Comenzando con el Mini Kit LPC800El Mini Kit LPC800 soporta un LPC810 32-bit ARM Cortex-M0 + microcon-trolador (MCU), en un encapsulado DIP de 8 terminales; un regulador de tensión; dos botones pulsadores; un LED y dos pequeñas zonas para hacer prototipos. Aquí tienes unos consejos para empezar con esta placa y verla funcionando rápidamente.

14 DesignSpark Trucos y Consejos, Día #4: un proyecto sencilloUna vez que hemos aprendido cómo manejar las librerías en DesignSpark, procederemos con los editores de es-quemas y las placas de circuito im-preso. Hoy haremos un sencillo con-trolador de LED bicolor para empezar.

24 Enlace Modular de RF usando Código Manchester (2)En la entrega previa vimos la parte hardware de este proyecto. Ahora es el momento de ver la parte sof-tware. Mientras que el diseño hard-ware adecuado y el conjunto de la placa garantizan la emisión y recep-ción correctas de las señales de RF, el software insertado en la placa, juega un papel fundamental en la fiabilidad del mensaje transportado por la señal.

Magazine

LabsDesignSpark

10 Noticias & Nuevos ProductosUna selección de las noticias recibidas de la industria electrónica, los labora-torios y las organizaciones.

Industry

Octubre 2013Volumen 34 - nº 400

60 Construyendo una Infraestructura para Revelar Actividades IlícitasSe ha descubierto que los servicios secretos americanos, alemanes, ingle-ses y otros más, participaban a gran escala de programas de vigilancia que no tenían nada de transparencia o su-pervisión democrática.

Tech the Future

•Comunidad


Volumen 34, Número 400, Octubre 2013Depósito Legal: GU.3-1980 31/12/2006ISSN 0211-397X

Editor:Elektor International Media Spain, s.l.Jerez de los Caballeros, 228042 – Madrid, EspañaTeléfono: +34 91 101 9395Fax: +34 91 101 9396Internet: www.elektor.es

Elektor se publica 10 veces al año con edición doble para Enero/Febrero y Julio/Agosto.

Suscripciones:Elektor International Media Spain, s.l.Apartado de Correos 6201128042 – Madrid, EspañaTeléfono. +34 91 101 9395Internet: www.elektor.es/miembrosEmail: [email protected]

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Publicidad: Elektor International Media Spain, s.l.Apartado de Correos 6201128042 – Madrid, EspañaTeléfono. +34 91 101 9395Fax: +34 91 101 9396Internet: www.elektor.esEmail: [email protected] y condiciones de publicidad disponibles bajo petición.

Derechos de autorLos circuitos descritos en esta revista son exclusivamente para uso doméstico. Los derechos de autor de todos los gráficos, fotografías, diseños de circuitos impresos, circuitos integrados programados, discos, CD-ROM’s, portadores de software y los textos de los artículos publicados en nuestros libros y revistas (que no sean anuncios de terceros) están registrados por Elektor International Media BV y no pueden ser reproducidos o difundidos de ninguna forma ni por ningún medio, incluidas fotocopias, escaneos o grabaciones, parcial o totalmente sin la previa autorización escrita del Editor. También será preciso disponer del citado permiso antes de almacenar cualquier parte de esta publicación en sistemas de recuperación de cualquier naturaleza. Los circuitos, dispositivos, componentes, etc., descritos en esta revista pueden estar protegidos bajo patente. El Editor no acepta responsabilidad alguna en ausencia de identificación de la citada patente(s) u otra protección. La presentación de diseños o artículos implica que el Editor está autorizado a modificar los textos y los diseños presentados y a utilizar los contenidos en otras publicaciones y actividades de Elektor International Media. El Editor no garantiza la devolución del material a él enviado.

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© Elektor International Media b.v. 2012

El EquipoEditor: Eduardo Corral ([email protected])

Redacción Internacional: Harry Baggen, Thijs Beckers, Jan Buiting, Wisse Hettinga, Denis Meyer, Jens Nickel, Clemens Valens

Equipo de diseño: Thijs Beckers, Ton Giesberts, Luc Lemmens, Jan Visser

Diseño gráfico y preimpresión: Giel Dols, David Márquez, Mart Schroijen

Director online: Daniëlle Mertens

Director de marca: Wisse Hettinga

Director general: Don Akkermans

Vocabulario BásicoEn la búsqueda constante del método de diseño de circuitos perfecto es muy fácil lle-gar a aislarse socialmente; ¡hay tantas cosas que hacer acompañado tan solo de tu PC, tu conexión a Internet y media pizza! Ahora bien, aunque el PC es una herramienta indis-pensable en estos días, solo emitirá algún sonido ocasionalmente, o cuando se produce un error de código en tiempo de ejecución – 6001. La electrónica se aprende en los libros, las revistas, con los componentes amontona-dos en cajas y con personas vivas. Esta última forma en particular, es más agradable, más tolerante e inspiradora que la mayoría de los PCs y los programas de CAD alojados en él. Hablar con un ingeniero electrónico mayor – preferiblemente en la comodidad de su taller – nos revelará conocimientos extra-curriculares incluso para la Wikipedia.Aunque los ingenieros no son famosos por sus habilidades a la hora de escribir, muchos de ellos son grandes narradores de historias cuando se les incita adecuadamente. Sin embargo has de tener en cuenta que las conversaciones de los ingenieros está llenas de ‘palabros’ como chip (circuito integrado), E/S o I/O (entradas y salidas), ñapa (chapuza que arregla algo), tostado (componente quemado o microcontrolador grabado), evaporado (más que quemado), HT (alta tensión), RF (radiofrecuencia), bloqueo, desacoplo, … y otras muchas de estas perlas que seguro has oído alguna vez.Aunque en estos días la mayoría de las conversaciones sobre electrónica se están pasando a los grupos de noticias y a los foros, su tono es algunas veces frívolo o agresivo y, leyendo estos mensajes, a menudo tengo la impresión de que sus autores no tienen o niegan el espíritu de aquellos que emplean la electrónica como pasatiempo educativo que puede desarrollarse junto con el resto de la cuestiones profesionales, y que continua existiendo hoy en día. Al mismo tiempo, en estos foros se pueden encontrar toneladas de ayuda de los autores de los proyectos como nuestro apreciado Jean-Jacques Aubrey, el diseñador del Medidor LCR de 500 ppm de Elektor. El hecho de que la lengua materna de Jacques sea el Francés en lugar Inglés no parece devaluar su mensaje a nivel internacional de ninguna manera, lo que demuestra que el contenido de calidad tiene un largo recorrido en electró-nica, y algún “ruido en la línea” es más un reto que un problema.Disfruta decodificando esta edición de Elektor.

Eduardo Corral, Editor


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ChinaCees Baay+86 21 6445 [email protected]

CES www.CESweb.org . . . . . . . . . . .17

Circuit Cellar www.circuitcellar.com . . . . 71 y 75

Eurocircuits www.elektorpcbservice.com . . . .31

National Instruments www.ni.com/es . . . . . . . . . . 9 y 63

Soclutions www.soclutions.com . . . . . . . . .11

Empresas Colaboradoras

•Labs


Pongámonos en situación: estaba visitando a mis suegros, cuando por casualidad el timbre de una de las entradas laterales, que funcionaba con pilas y había instalado hace unos dos años, dejó de funcionar. “¡Vaya!” le dije sorprendido a mi suegro, “pero si le cambié las pilas hace sólo dos meses y esta puerta apenas se usa, no puede ser”. Mi suegro, que siempre es muy práctico, dijo rápidamente: “no pasa nada, le ponemos unas pilas nuevas”. Pero interesado en conocer el origen del problema, el marido de su hija, un servidor, exclamó: “un momento... ¿tienes un multímetro?”.Pues bien, tenía uno. Semejante antigualla con galvanómetro incorporaba hasta un tester de baterías. Con eso debería bastar, pensé. El botón del timbre (o sea, el “emisor”) debía funcionar bien, pues al presionarlo se encendía el LED rojo de control. Pero ni el LED del propio timbre se encendía dentro (el “receptor”), ni se oían las campanadas típicas del Big Ben, a pesar de que emisor y receptor se encontraban a poco más de un palmo de distancia. O sea, ¡que tenía que ser el receptor!Cuando se ve la vida a través de los ojos de un electrónico, en estos momentos se empiezan a barajar todas las hipótesis posibles en la mente (automáticamente, como si de una consola ima-ginaria se tratase):

1. ¿Una broma de mi suegro? (posible, pero descartado)

2. Quizá las pilas estaban defectuosas (como dijo mi suegro, pero no lo creo)

3. Aparato averiado (eso parece)4. Otra cosa (siempre es posible)

¿Qué podía pensar?Comprobé que efectivamente en el portabaterías del receptor estaban las tres pilas AA que había cambiado hacía un par de meses. El tester de baterías debía indicar 4,5 V. Medí las tres pilas juntas y voilá. Resultado: 1,5 V.¿Se trataba de la segunda hipótesis? Mi suegro tenía razón. Medí cada una de las pilas indivi-dualmente con el tester, en el área de los 1,5 V. La primera pila dió 1,5 V. ¡Vaya! ¿Estaban las otras dos estropeadas? La siguiente pila tenía 1,5 V. Antes de preguntarlo: sí, todas las pilas tenían la polaridad correcta. “¡Asom-broso!”, le dije a mi suegro. “Dos de ellas tie-nen 1,5 V, ¡pero la tensión total es 1,5 V!”, sin duda era un caso curioso, más de lo habitual. Sólo quedaba una pila: “¡ahí va!”, “¡el pun-tero va en sentido contrario!”. Intercambié los bornes del multímetro, es decir, conectando el rojo al negativo y el negro al positivo. Resul-tado: ¡¡¡1,5 V!!!

1,5 V + 1,5 V – 1,5 V = 1,5 V. ¡Vaya novedad!

Reemplacé la pila negativa y todo volvió a fun-cionar. Pero aún quedaba una cuestión pen-diente: la pila negativa. ¿Era eso posible? Claro que no. En cualquier caso, el timbre había fun-cionado hace dos meses cuando le cambié las pilas. Me llevé la pila de tensión negativa a casa, y la medí la mañana siguiente con mi pre-ciso multímetro digital. Justo lo que esperaba: aunque aún tenía algo de “energía negativa”, tras varias horas la tensión había descendido hasta -35,9 mV.En realidad, la explicación era simple: por un defecto de fabricación, la pila tenía una capaci-dad muy baja. Al gastarse, la corriente debida a los 3 V de las otras dos pilas siguió circu-lando a través de ella, manteniendo el recep-tor activado continuamente. Con el tiempo, esa corriente terminó por invertir la polaridad de la pila defectuosa.

(130108)

Dr. Thomas Scherer (Alemania)

Energía negativa

Desarrolla Sistemas Avanzados, RápidoCon NI myRIO

Transforma las ideas de un estudiante en innovaciones con NI myRIO, un dispositivo portátil y embebido creado específi camente para enseñar múltiples conceptos de diseño y ayudar a los estudiantes a desarrollar proyectos del mundo real en tan solo un semestre.

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©2013 National Instruments. Todos los derechos reservados. National Instruments, NI, y ni.com son marcas registradas de National Instruments. Los nombres de los otros productos y las razones sociales mencionados son marcas registradas o nombres comerciales de sus respectivas compañías. 13459

13459_myRIO_FP_Ad_Spain.indd 1 8/22/13 10:51 AMNaamloos-1 1 28-08-13 07:48


•Industria

Advantech anuncia el lanzamiento de la nueva PC/104 CPU Board Computer PCM-3356 con procesador AMD G-Series T16R de 615 MHz. El modelo PCM-3356 es totalmente compatible con ISA y tiene un consumo y un coste similares al AMD LX800, pero con un rendimiento 3.16 veces superior. El nuevo diseño sin ven-tilador, que mide 96 x 115 mm, es una buena alternativa en aquellas aplicacio-nes que requieren una combinación de compatibilidad x86 y gráficos.La migración a la serie T16R se benefi-cia de menor consumo de energía (2.3 W frente a 2.45 W), mejoras en proce-samiento de vídeo con motor de acele-ración de vídeo de hardware y mayor capacidad de memoria DDR3 (hasta 4 GB). El motor gráfico avanzado destaca por DirectX 11, Open GL 4.0, aceleración 2D / 3D y decodificación de hardware (UVD3) para H.264, VC-1 y MPEG2.

Para trabajar en entornos extremos, la PCM-3356 ha sido desarrollada con un IC de driver de puerto EDS COM de grado industrial (protección en aire de 15 KV y

protección de contacto de 8 KV). La placa también usa condensadores electrolíticos de aluminio de polímero para garantizar estabilidad con elevadas temperaturas.

Además de soportar I/O legacy, la PCM-3356 está equipada con un SATA 2.0, cuatro USB 2.0, tres COM, GbE dual y display dual (LVDS + VGA), así como con dos conectores half-size Mini PCIe, uno de ellos para un dispositivo mSATA. La tarjeta puede adoptar un módulo Wi-Fi vía Mini PCIe y mSATA como opción de almacenamiento y conectividad de red. El modelo PCM-3356 es compatible con servicios de software de valor añadido SUSIAccess para facilitar la gestión remota. De esta forma, es posible monitorizar, confi-gurar y controlar un gran número de terminales.La tarjeta CPU soporta los sistemas ope-rativos Windows 7 / WES7 / XP / XPe, Windows CE 6.0 / 7.0, Ubuntu 12.04 y Fedora 16.

www.advantech.com

Melexis Technologies NV ha anunciado el lanzamiento de su CI controlador de motores más avanzado e indicado para los motores de corriente continua (CC) y de corriente continua sin esco-billas (brush-less direct current, BLDC) monofásicos o bifásicos que se están incorporando actualmente en los dise-ños de vehículos modernos. El MLX81150, orientado a entornos con elevados niveles de temperatura, incorpora muchos de los componentes externos de vital importan-cia para el control de motores CC/BLDC en su encapsulado compacto, reduciendo así el espacio ocupado en la placa, los costes de la lista de materiales y el con-sumo de energía del sistema.El MLX81150 incorpora un microcontrola-dor Flash embebido de 16 bit de altas pres-taciones que integra 32kByte de memo-ria Flash y cubre los requisitos específicos

de cada aplicación de control de moto-res, mientras que el procesador central de 4 bit integrado es capaz de ocuparse por completo del protocolo LIN. El chip incluye asimismo un regulador de ten-sión, un transceptor LIN, dos controlado-res de relé y cuatro controladores puerta de FET de potencia. Una serie de bloques funcionales preprogramados contribuyen a asegurar un funcionamiento eficientes del motor. También hay un interface para conexión a sensor Hall que permite llevar a cabo el sensado de posición.Este dispositivo de alta integración cubre las necesidades operativas de los accio-nadores de posicionamiento mediante motores de CC que se emplean en vál-vulas de admisión o los elevalunas eléctri-cos, así como en los motores de funciona-miento permanente instalados en bombas auxiliares de agua/aceite. El MLX81150

se suministra en encapsulados QFN de 5mmx5mm y TQFP48 de 7mmx7mm. Con su homologación AEC-Q100 Grado 0, este dispositivo se caracteriza por un rango de temperaturas de trabajo de -40°C a 150°C. También incorpora protección frente a descarga de 45V.

www.melexis.com

Tarjeta CPU PC/104 rugerizada con AMD G-Series

CI inteligente para control de motores con bus LIN que simplifica los diseños de accionadores de 12V para el automóvil

noticias


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El nuevo controlador diseñado por software NI cRIO-9068 es parte de la plataforma de diseño del sistema más avanzado y abierto dedicado a sistemas embebidos de control y monitorización.National Instruments ha anunciado hoy el nuevo controlador diseñado por software cRIO-9068, que ha sido totalmente rediseñado, pero mantiene plena compatibilidad con NI LabVIEW y las E/S de la plataforma CompactRIO. El controlador integra tecnologías de última generación como el SoC (system on a chip) totalmente programable Xilinx Zynq-7020, que combina un procesador de doble núcleo ARM® Cortex™-A9 y la estructura de FPGA de la serie Xilinx 7.“24 horas después de haber recibido un controlador cRIO-9068, ejecutamos nuestra aplicación de software LabVIEW ya existente sin ningún problema”, dijo Bob Leigh, presidente y director general de LocalGrid™ Technologies. “Estamos impresionados por la facilidad de la transición del software entre los sistemas CompactRIO y por la increíble mejora de rendimiento del nuevo controlador diseñado por software.”Basado en la arquitectura RIO (reconfigurable I/O) de LabVIEW, el nuevo controlador CompactRIO ayuda a hacer frente a cualquier tarea exigente de control y monitorización embebida sin gastar el tiempo y coste de desarrollo. Los ingenieros y científicos de todo el mundo utilizan la plataforma CompactRIO para crear sistemas que puedan suprimir incendios en aviones de carga, generar electricidad mediante el vuelo de cometas atadas y apilar con precisión 20 toneladas de hormigón húmedo.Las características del nuevo controlador cRIO-9068:Un rendimiento cuatro veces superior al de las generaciones anteriores, potenciado por un procesador ARM Cortex-A9 de doble núcleo a 667 MHz y la FPGA de Xilinx Artix-7.Nuevo sistema operativo en tiempo real basado en Linux que proporciona una mayor flexibilidad para desarrolladores de aplicaciones de LabVIEW Real-Time y C/C++.Rango ampliado de la temperatura de funcionamiento de -40°C a 70°C.Sólida experiencia en la programación con LabVIEW que garantiza que los diseños nuevos y existentes saquen el máximo provecho de la tecnología actualizada con el mínimo esfuerzo.

“Debido a que muchos clientes han invertido en CompactRIO, nos tomamos muy en serio este nuevo diseño”, dijo David Fuller, vicepresidente de aplicaciones y software embebido de National Instruments. “Nuestros equipos de I+D han re-examinado cada parte del diseño del controlador y han realizado mejoras radicales, manteniendo la compatibilidad completa hacia atrás del código.”El controlador cRIO-9068, programado con el software de diseño de sistemas LabVIEW, permite a ingenieros y científicos utilizar un único entorno gráfico de desarrollo para aprovechar mejor el rendimiento del hardware. LabVIEW 2013 soporta NI Real-Time Linux OS que proporciona a los desarrolladores acceso a un amplio conjunto de librerías y aplicaciones de la comunidad de origen para mejorar sus sistemas de control y monitorización. LabVIEW 2013 ofrece también opciones adicionales de conectividad que incluyen la mejora de la creación de servicios web y la administración segura WebDAV de ficheros basados en el navegador WebDAV estándar del mercado. www.ni.com/crio-9068

National Instruments rediseña NI CompactRIO de dentro a fuera


•Industria

Los nuevos osciloscopios digitales ISO-TECH de RS Components ofrecen medidas precisas a un precio reducido

Nuevos micromódulos securizados con Linux

ámbitos como: educación, servicio técnico, mantenimiento y aplicacio-nes de producciónRS Components (RS) y Allied Elec-tronics (Allied), marcas comerciales de Electrocomponents plc (LSE:ECM), el mayor distribuidor de productos y servicios de electrónica y manteni-miento a nivel mundial, presentó la serie IDS-6000A-U de osciloscopios digitales de 2 canales para uso gene-ral de la marca ISO-TECH.Con anchos de banda que van desde los 70 MHz a los 150 MHz, la serie IDS6000A-U dispone de un display LCD TFT en color, de 5.7 pulgadas para mejorar y simplifi-car la medición y mejorar la experiencia del usuario. Con un diseño compacto y ergonómico y un peso de sólo 2,5 kg, la serie IDS6000A-U dispone de modos de muestreo dobles, longitud de registro de 4.000 puntos, velocidad de muestreo en tiempo real de 250 MSa/s, una velocidad de muestreo en tiempo equivalente de 25 GSa/s que ofrece al usuario flexibilidad a la hora de procesar las señales. Diver-sos modos de adquisición y un máximo

de 27 funciones de medidas automáticas permiten al usuario medir con exactitud las propiedades exactas de las distintas formas de onda.La serie IDS-6000A-U proporciona un control remoto completo o captura de datos a través de un host USB y de las interfaces del dispositivo. Es compati-ble con PictBridge, que, conectado a una impresora compatible mediante un cable USB, facilita la impresión con botón pul-sador. Está diseñado para optimizar el equilibrio de rendimiento entre la longi-tud de registro y la velocidad de mues-treo. Su tecnología MemoryPrime per-

mite obtener 2M puntos de datos de forma de onda, optimizando el equili-brio del rendimiento entre la longitud de memoria y la velocidad del mues-treo. Para sacarle el máximo partido a esta tecnología se utilizan las fun-cionalidades de página horizontal, u “Horizontal Page Skip” y ajuste de tiempo “Set Time”.Mediante la incorporación de un menú en árbol de uso sencillo, la serie IDS-6000A-U ha sido diseñada para faci-

litar su utilización en aplicaciones que abarcan desde laboratorios y centros de enseñanza, hasta test de productos y control de calidad, servicios de mante-nimiento, soporte post-venta, desarrollo y mejora de productos.La serie IDS-6000A-U forma parte de la gama de productos de prueba y medida de ISO-TECH, una marca propia de RS Components que ofrece una excelente relación calidad-precio, con el mismo ren-dimiento y especificaciones de las marcas con precios superiores.

www.rs-components.com

Intelligent SoC acaba de presentar sus nuevos micromódulos securizados con Linux, el ISGB014 y el ISGB300.El primero de ellos cuenta con un puerto Ethernet 10/100BaseT, mientras que el segundo incorpora dos. Estos módulos se basan en un procesador ARM9 totalmente compatible con la fami-lia iMX28x de Freescale. Disponen de una memoria flash de 512 MB y 128 MB de RAM DDR2, están listos para soportar el kernel de Linux 2.6.35, e incluyen toda la electrónica necesaria para desarrollar una gran variedad de aplicaciones desti-nadas a las comunicaciones y el control industrial.Los módulos se han desarrollado con un objetivo en mente: la seguridad. El

ISGB014 y el ISGB300 ofrecen excelentes características al respecto: ambos inte-gran el cripto-procesador ISZ0703KEH, que garantiza la máxima protección de la aplicación embebida, inhabilitando el acceso no autorizado al código, así como la duplicación o modificación de éste.

Para la encriptación del sistema de archi-vos se ha utilizado el estándar aceptado EncFS, desarrollándose una distribución Linux para el propio Crypto Processor (que implementa los algoritmos crip-tográficos de curvas elípticas). De esta manera es capaz de proteger contraseñas e información crítica contra usuarios no autorizados. Éstos sólo podrán acceder al contenido cifrado dentro del módulo, pudiendo realizar tareas de manteni-miento pero sin la posibilidad de obte-ner los datos descifrados.Sus dimensiones son muy reducidas (sólo 55x32mm), al igual que su precio, 59€ por módulo al encargar 5.000 unidades.

www.soclutions.com

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Elektor.LABS es una comunidad online para apasionados de la electrónica. Un lugar donde compartir tus proyectos y tomar partido en aquellos que otros hayan creado. Se trata de un sitio en el cual discutir sobre desarrollos y electró-nica en general.

El equipo de editores e ingenieros de Elektor te ofrecerá su apoyo hasta fi nali-zar satisfactoriamente tus proyectos. Así mismo, te ayudarán a redactar un artículo para ser publicado en Elektor.MAGAZINE, ¡e incluso desarrollar un producto comple-to que puedes vender en Elektor.STORE!

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Dibujando el esquema eléctricoLa primera cosa que necesitamos es crear un fichero de proyecto para enlazar el esquema eléctrico y la PCB, usando el comando “File->New”. Ahora ya podemos añadir un esquema (eléctrico) al proyecto usando de nuevo el comando “File->New”, pero debemos estar seguros de que tenemos marcada la opción “Add To Open Project” (‘Añadir al proyecto abierto’). En este punto, también podemos elegir el fichero de tecnología a usar para el ‘esquemático’ (o esquema eléctrico), como ya hemos hablado sobre ello en un artículo previo. La Figura 1 muestra el esquemático que vamos a usar.Designspark tiene un tutorial de entrada al esque-mático en la referencia [1] que trata sobre cómo añadir componentes y editar el esquemático.Mover los campos de los componentes visibles, como los nombres de las referencias, en el esque-mático de Designspark es diferente de como se hace en otros paquetes similares, ya que todos los campos se cambian en un bloque. Por ejemplo, en el esquemático ejemplo hay un número de compo-nente (‘part number’) y un nombre de referencia (‘reference designator’) visibles para cada transis-tor. Marcando sobre cualquiera de ellos, activare-

mos ambos campos y pueden ser llevados a una nueva posición como grupo. Esto puede producir problemas cuando hacemos un espejo de los com-ponentes, que en DesignSpark se llama ‘flipping’ (‘dar la vuelta’) ya que el texto puede estar colo-cado de forma incorrecta. Afortunadamente, el ali-neamiento del texto se puede modificar fácilmente pulsando directamente sobre el texto y seleccio-nando el menú de ‘Propiedades’ (“Properties”). Ahora, en la pestaña Texto (‘Text’) encontraremos un campo de alineamiento que nos permitirá elegir entre alineamiento de texto “Izquierdo” (“Left”), “Centrado” (“Center”) y “Derecho” (“Right”).Además, no debemos olvidar que los símbolos de alimentación y masa son componentes en DesignSpark. Los símbolos por defecto están en la librería de esquemas de DesignSpark, pero nosotros también podemos crear nuestra propia librería de símbolos a nuestros enlaces. Debe-mos remarcar que si conectamos un símbolo de alimentación a una ‘net’ (‘punto de unión de varias conexiones’) ya existente, DesignSpark nos avisará que re nombremos la ‘net’ incluso si pensamos que eso es lo que queremos.

El componente LED Para los transistores y las resistencias he utilizado algunos símbolos esquemáticos y huellas (‘foo-tprints’) de PCB existentes en las librerías de Desig-nSpark. Sin embargo, para el LED he modificado un símbolo LED de DesignSpark existente y he hecho una huella PCB personalizada para el mismo.Hacer una huella PCB personalizada es mucho más fácil cuando usamos el asistente de huellas. Podemos acceder al asistente abriendo la libre-ría PCB donde queremos salvar la huella, con el

Neil Gruending (Canadá)

DesignSpark Trucos y ConsejosDía #4: un proyecto sencillo

Figura 1.Esquemático del controlador del LED bi-color.

La última vez hablé sobre cómo configurar y usar las librerías de DesignSpark. Hoy haremos un sencillo controlador de LED bi-color para aprender cómo usar el editor de esquemas eléctricos y placas de circuitos. Hay varias maneras de controlar un LED bi-color y hoy usaremos una variación del puente H que está conectado directamente para encender uno de los LEDs.

trucos y consejos


gestor de librerías y, a continuación, pulsar sobre el botón “Wizard…” (‘Asistente…’). El asistente de huellas para PCB nos hará una serie de preguntas para hacer una huella y, como son lo más genéri-cas posible, es importante seleccionar el modelo más próximo posible para minimizar el trabajo de edición. En el caso de mi LED, he usado un com-ponente axial con una separación entre terminales de 2,54 mm (0,1’’), por lo que, lo único que tenía que hacer, era editar la serigrafía (‘silkscreen’) y marcar la polaridad sobre el terminal 1.DesignSpark también incluye asistentes similares de símbolos esquemáticos y de componentes.

Listos para el diseño Ahora ya estamos listos para hacer la distribución de nuestra placa de circuito, creando un nuevo fichero PCB, usando el menú “Tools->Translate to PCB”, el cual inicia el ‘New PCB Wizard’ (‘asistente para una nueva PCB’). Vamos a crear un diseño métrico de dos capas que es un cuadrado de 20 mm. Si le decimos al asistente que coloque los componentes fuera de la placa, tendremos algo como lo que se muestra en la Figura 2.Me gusta colocar los componentes sobre una rejilla de 0,25 mm, por lo que he cambiado la rejilla de trabajo a 0,25 mm antes de colocar los componentes sobre la placa de circuito, para con-seguir una distribución como la de la Figura 3.Antes de hacer el ‘rutado’ de la placa (es decir, crear las líneas o pistas que unen los distintos componentes), quiero hablar sobre la rejilla de rutado que se usa cuando colocamos las pistas de cobre sobre la placa del circuito. DesignSpark no incluye una herramienta de ‘autorutado’ inte-ractivo, lo que significa que somos nosotros quie-nes tenemos que establecer la rejilla de rutado, según el ancho de las pistas con las que estemos haciendo dicho rutado. De esta manera, cuando dos pistas se tocan, su separación es de 0 mm, y cuando hay una separación entre ellas el espaciado es, al menos, el ancho de la pista. Esto funciona así ya que la rejilla de rutado se aplica al centro de la pista en lugar de a los bordes. Además, si queremos rutar una pista de 0,2 mm, debere-mos establecer una rejilla de rutado de 0,2 mm de separación para conseguir un espaciado entre pistas de 0,2 mm. El inconveniente de esta técnica es que todos los anchos de las pistas tendrán que ser múltiplos del tamaño más pequeño. Por ejem-plo, los anchos 0,2 mm y 0,6 mm serían válidos, pero los anchos 0,2 mm y 0,35 mm no lo serían.Además, nos aseguraremos de haber creado un

estilo para cada ancho de pista que vayamos a utilizar en la configuración de la tecnología de diseño (Settings->Design Technology… y, a con-tinuación, seleccionamos “Track Styles”). Esto hace que sea mucho más fácil gestionar diferentes anchos de pistas en diseños más complicados, ya que podemos cambiar el ancho de la pista actual con tan sólo cambiar el estilo. También podemos cambiar el estilo de pista actual pul-sando “s” mientras rutamos y, seguidamente, elegir el nuevo estilo que queremos.Esto mismo es también válido para las ‘vías’ (orificios que unen pistas de distintas capas) y, en DesignSpark, configuramos los estilos de las

Figura 2. Los componentes se colocan inicialmente fuera del área de trabajo.

Figura 3. Los componentes están ahora dentro del área de trabajo, con una rejilla modificada de 0,25 mm.


conexión de masa, lo que significa que Desig-nSpark cree que estos dos transistores no están conectados a masa. Afortunadamente, DesignS-park incluye una herramienta de verificación de reglas de diseño (‘design rule check’ o DRC), en el menú herramientas, que puede verificar todas las conexiones de la placa (ver Figura 5).Una vez que pulsamos el botón “Check”, Desig-nSpark verificará que el diseño cumple con todos los criterios de diseño seleccionados y generará un informe que recoge cualquier error. Los errores también son marcados sobre la hoja de diseño y, si colocamos el ratón sobre el mismo, se mos-trará el mensaje de error.Todas las reglas de autorizaciones se establecen en la configuración de la tecnología de diseño, seleccionando la pestaña “Spacing”, donde hay una tabla que lista todas las autorizaciones entre los diferentes tipos de objetos.Para más información sobre cómo rutar una placa con DesignSpark, hay disponible un tutorial en [3].

ConclusiónHoy hemos creado una placa sencilla a partir de un esquema eléctrico y hemos verificado el diseño usando las herramientas de verificación de DesignSpark. La próxima vez generaremos una lista de materiales y los ficheros Gerber para que podamos fabricar el diseño.

(130230)

Referencias en Internet[1] www.designspark.com/eng/tutorial/

schematics-entry[2] www.designspark.com/tutorial/

pcb-setup-placing-components[3] www.designspark.com/tutorial/pcb-routing

vías usando la pestaña “Pads Styles” en la ven-tana “Design Technology”. Recomiendo que creéis un estilo “SignalVia” y cualquier otro estilo que podáis necesitar. Yo he elegido hacer las vías de señal en este diseño con un agujero de 0,45 mm y un ‘pad’ de 0,95 mm. Podemos cambiar el estilo actual usado para las vías pulsando el botón derecho del ratón mientras hacemos el rutado y yendo al menú “Change Via Style” para elegir el estilo que queramos. DesignSpark utiliza el menú “Settings->Defaults” para seleccionar la pista y la vía por defecto, aunque no he sido capaz de conseguir que DesignSpark reconozca una nueva configuración, incluso con un reinicio.En la página web de DesignSpark hay disponi-ble más información sobre la configuración de la PCB y la colocación de los componentes en [2].

DiseñoUna vez que todo está configurado, es el momento de diseñar la colocación de la placa del circuito. El resultado se muestra en la Figura 4.He rutado todas las pistas de señal en la cara ‘top’ (‘superior’) y he usado el rellenado de un polígono para hacer un plano de masa en la cara ‘botton’ (’inferior’). Cuando se ruta la placa es importante asegurarse de hacer doble ‘clic’ sobre la línea que interconecta “rat’s nest”, cuando comenzamos a rutar una pista. A medida que trazamos la pista, podemos cambiar como DesignSpark trata las esqui-nas de las mismas pulsando el botón derecho del ratón y eligiendo un modo de segmento diferente.Si miramos muy de cerca el diseño podemos ver una línea “rat’s nest” entre Q4 y Q5 para la

Figura 4. Resultado final del trabajo de diseño de la placa.

Figura 5. Aplicando las herramienta de Verificación de Regla de Diseño.

Naamloos-3 1 26-08-13 09:33

•Comunidad


Compilado por Wisse Hettinga

Elektor World

La Placa Iso-Pi Cuando nuestro colaborador de Circuit Cellar, Brian Millier, recibió su primera Raspberry Pi a finales de 2012, comenzó un proyecto que inspiraría su artículo de dos partes: la “Placa de E/S para Raspberry Pi”, el cual aparece en los números de julio y septiembre de 2013 de CC. Millier, un ex-ingeniero de instrumentación de la universidad Dalhousie en Halifax, Canadá, perfila su propia curva de aprendizaje de la Pi y comparte la placa versátil de E/S que él diseñó para el ordenador en una sola placa. “En el momento en que recibí mi Raspberry Pi, uno de los desarrolladores de placas había diseñado una placa de E/S (Entrada/Salida) llamada Gertboard,” dice Millier. “Creo que mi placa es completamente distinta y tiene algunas ventajas sobre la Gertboard.”Por ejemplo, dice Milliere, su placa “proporciona un aisla-miento galvánico completo entre todos los dispositivos de E/S internos de la placa y la propia Raspberry Pi (la cual protege a la placa Raspberry Pi).”Podéis averiguar cómo configurar la “Iso-pi” de Millier en el número de septiembre de 2013 de Circuit Cellar.

Un trozo corto de cable plano conecta la placa Raspberry Pi (derecha) a la placa “Iso-Pi” de E/S de Millier.

Xpressly para AudioLa larga Historia del Audio en la revista Elektor entra en una nueva era con el nuevo lanzamiento de audioXpress. En 2011 Elektor adquirió audioXpress, Voice Coil, Loudspeaker Industry Sour-cebook, World Tube Directory, libros de audio clasificados y más cosas. Creyendo que el trabajo de los aficionados debería servir como modelo para la industria en la excelencia del diseño y la calidad de los montajes, los títulos fueron fundados en los EE.UU por Edward T. Dell (1923-2013) y, durante más de 35 años, sirvieron al aficionado del audio de “constrúyelo tú mismo”, así como a los que trabajan en la industria, con grandes artículos, proyectos, consejos y tecnologías.Un nuevo equipo editorial, reforzado por autores seleccionados de la red de Elektor, trabaja actualmente en una modernización de la publicación con un formato ampliado. El nuevo AudioXpress tiende la mano a la comunidad técnica global de audio, sin olvidar de cubrir los esfuerzos de I+D en la industria, en muchas nuevas áreas de aplicación.El “audioXpress re-diseñado” será lanzado en la próxima convención AES en NY (entre el 17-20 de octubre de 2013), con un nuevo diseño gráfico impresa así como todos los forma-tos digitales, incluyendo un boletín de noticias que actualmente cuanta con más de 30.000

miembros. El audioXpress forma parte ya de la comunidad de audio global, además de Twitter (@audioXP_editor) y Facebook (facebook.com/audioxpresscommunity).

www.audioxpress.com

Cada día, cada hora, cada minuto, en todo momento, los diseñadores y aficionados no dejan de idear, ajustar, crear ingeniería inversa y desarrollar nuevos productos electrónicos. Principalmente como diversión pero, de vez en cuando, lo que resulta divertido se convierte en un negocio serio. Elektor World crea conexiones con algunos de los eventos y actividades, tanto por diversión como por negocios.

alrededor del mundo


El Siguiente Paso: Arduino.nextCon toda seguridad, Arduino se ha convertido en una de las principales puertas de entrada al Mundo de

la Tecnología para muchos estudiantes jóvenes. Una clave de su éxito puede ser la facilidad de crear una app en minutos. No necesitamos profundos conocimientos de electrónica o programación. Casi todo está en

Internet: simplemente copiamos y pegamos algo de código, reproducimos un circuito sencillo y la aplicación está lista para ejecutarse.

Pero ¿y si quieres profundizar un poco más? ¿Cómo puedes cambiar el comportamiento de tu aplicación? ¿Cómo puedes hacer que trabaje de un modo diferente? ¿Qué circuito necesitas para ejecutar una nueva función?... Nos hemos hecho todas estas preguntas por ti y estamos trabajando encontrar las respuestas apropiadas, simples y fáciles de entender para ayudarnos a dar el siguiente paso con nuestra plataforma ‘embebida’ favorita. Este paso se llama Arduino.next y llegará muy pronto, impulsado por Elektor.¡Permanece sintonizado en nuestros canales de comunicación! Sígenos en Facebook, www.facebook.com/ardui-nonext y en Twitter, @arduinonext, y comprueba los productos de Arduino ya en venta en www.elektor.es.

Circuit Cellar ‘refrescada’

Con el número de septiembre de 2013, la revista Circuit Cellar desveló un nuevo y valiente diseño y un contenido fresco para ingenieros electrotécnicos, profesores y diseñadores de sistemas ‘embebidos’ de todo el mundo. Junto con el personal de Elektor International Media, el equipo de CC entregó un nuevo diseño limpio y moderno que hace más fácil y excitante estudias las fotografías y analizar los esquemas eléctricos. El diseño incorpora también prácticos enlaces directos (también códigos QR) a una variedad de recursos en línea esenciales, como código fuente, vídeos y listas demateriales.En cuanto al nuevo contenido, CC incluye dos columnas informativas: Informática Verde (‘Green Computing ‘), por Ayse Coskun (número 278) y Lógica Programable en la Práctica (‘Programmable Logic in Practice’) por Colin O’Flynn (número 279). Otro nuevo servicio es CC World (p. 8). Similar a la sección Elektor World de la revista Elektor, CC proporciona ahora actualizaciones mensuales de temas de interés de la comunidad, tales como el CC Weekly Code Challenge (http://bit.ly/1brGEIU).El equipo espera que disfrutéis de la nueva CC. Para enviar artículos e ideas de proyectos, escribid a [email protected].

Trampa para Mosquitos Amable con los AnimalesPara muchos de vosotros la “lucha de agosto” anual con los mosquitos ha comen-zado. Buena suerte: probablemente os despertaréis cada noche, explorando el dor-mitorio por esos pequeños !@#$$$% que después tendrán nuestra sangre.O... preferís a Aurélien Moulin, nuestro aprendiz de los Laboratorios de Elektor de Francia. Siempre con la mirada en nuevos proyectos, propuso su ‘último asesino de bugs (errores de programación)’; un LED y un viejo ventilador de ordenador. Cuando las bromas se acabaron, le preguntamos si lo estaba diciendo en serio. Su respuesta fue simple, ‘sí’ (nuestros aprendices franceses son invariablemente serios mortales). La idea es simple: los LEDs atraen a los mosquitos, mientras que el ventilador los empuja hacia abajo, hacia una pequeña red. Aurélien hizo un pro-totipo poco exigente y para nuestra gran sorpresa, el artilugio atrapó ¡unos 120 mosquitos (sí, ¡ciento veinte!) en la primera noche!¡Pero ahora tenemos la pregunta del millón de dólares! Todos los mosquitos atrapa-dos en la red estaban todavía vivos. Y la pregunta nuestros lectores es: ¿cómo pen-sáis que estos mosquitos desafían la velocidad asesina de las aspas del ventilador?

•Labs


Si eres de los que estás entre los Rápidos y Afortunados que han conseguido tener en sus manos una de estas placas, has tenido todo el verano para hacer experimentos con ella. Luego, ya sabemos cómo son estas cosas: tan pronto como recibimos el kit, abrimos la caja, damos la bienvenida a la placa, la conectamos a un PC para ver el LED parpadeando y la colocamos en nuestra mesa de trabajo para usarla más tarde. Y, para muchos de estos kits, es el sitio donde aún continúan. Además, para salvar estos kits del olvido (electrónico), aquí os presentamos un pequeño tutorial para explicaros cómo empezar hacer cosas con este pequeño kit.Para empezar a trabajar con el Mini Kit necesi-tamos las siguientes cosas:• Un Mini Kit.• Un PC con un puerto serie compatible con nive-

les lógicos de 3,3 V.• Una fuente de alimentación de 5 V.• La plaquita Serial Wire Debug o SWD

(opcional).

La primera de las necesidades ya la tenemos cubierta. Para marcar la segunda necesitamos,

o bien un PC con un puerto serie real conectado a un adaptador de nivel como un MAX3232 ali-mentado 3,3 V o, una segunda opción mucho más sencilla, ya que también cubre la tercera nece-sidad: un cable “FTDI” de 3,3 V (disponible en Elektor Store, # 080213-72). También podemos usar nuestro “BOB” o USB/Serial Bridge (‘Puente USB/Serie’, Elektor Store # 110553-91), que es más flexible pero que necesita un soldador ya que tenemos que configurar su puente de solda-dura en la posición de 3,3 V. Tanto el cable FTDI como el BOB pueden proporcionar la tensión de alimentación de 5 V necesaria para alimentar el Mini Kit.El Mini Kit tiene un conector compatible con un cable FTDI de 3,3 V, pero yo prefiero utilizar un BOB montado sobre una pequeña placa adap-tadora en la que coloco algunos puentes que me permitan desconectar las líneas de datos del puerto serie sin tener que cortar la alimentación (ver Figura 1). Esto es muy útil cuando estamos haciendo experimentos ya que algunas funcio-nes del MCU comparten terminales con el puerto serie. También es posible seleccionar la tensión en el terminal VCC (0 V, 3,3 V o 5 V).

Clemens Valens (Elektor.Labs)

Comenzandocon el Mini Kit LPC800

Justo antes de que comenzase el verano, Elektor ofreció a sus miembros la oportunidad de recibir una pequeña placa con microcontrolador totalmente gratuita. La placa era un Mini Kit LPC800 que soporta un LPC810 32-bit ARM Cortex-M0 + microcontrolador (MCU), en un encapsulado DIP de 8 termina-les; un regulador de tensión; dos botones pulsadores; un LED y dos pequeñas zonas para hacer prototipos. La campaña tuvo un enorme éxito: las placas se agotaron en 45 minutos …

elektor dot labs


Si usamos este circuito adaptador, colocaremos un puente en los terminales 1 y 2 de JP1 para seleccionar la opción de 5 V como VCC. Esto es necesario para hacer que funcione el regula-dor de tensión interno del Mini Kit.El puerto serie se necesita para programar la MCU en la que la depuración en tiempo real no es posible. Si disponemos de un módulo Serial Wire Debug (SWD), podemos usarlo en lugar del puerto serie para volcar nuestros programas sobre la MCU. El módulo también permite la depuración del MCU. Por desgra-cia yo no tengo un módulo SWD, con lo que usaré el puerto serie a lo largo de este artículo.Una vez que tenemos todo el hardware, tene-mos que hacernos con el software adecuado. Todo lo que necesitamos es gratuito y lo único que tenemos que hacer es descargarlo. Así pues, tenemos que conseguir:• LPCXpresso IDE (completo, requiere estar

registrados) [1];• Flash Magic [2];• código de base del Mini Kit LPC800 [3].

Ni que decir tiene que necesitamos las últimas versiones de todas las herramientas y librerías. Instalamos las dos primeras herramientas en cualquier orden (la gente que esté pensando en usar un módulo SWD no necesita la herramienta Flash Magic). Descomprimimos el código base en algún lugar del disco duro como, por ejemplo, el directorio de nuestro proyecto.Con Flash Magic instalado podemos verificar la comunicación entre el Mini Kit y el PC. Conec-tamos la placa al puerto serie (usando un BOB, un cable FTDI o nuestro propio adaptador de nivel) y nos aseguramos de que está alimentada. También podemos alimentar la placa a través del conector USB si lo preferimos así (este conector sólo proporciona alimentación, las líneas de datos no están conectadas). El LED de alimentación de la placa deberá encenderse y, si nuestra placa es nueva, el LED de usuario deberá comenzar a parpadear.Pulsamos el botón ISP y lo mantenemos pul-sado mientras pulsamos el botón ‘Reset’. El LED que parpadea debería dejar de hacerlo (si estaba parpadeando). Lanzamos la herramienta Flash Magic, ‘Seccionamos…’ la MCU adecuada (LPC810M021FN8) y el ‘COM Port’ correcto. El ‘Baud Rate’ (‘velocidad de datos’) puede ser de 115.200 baudios, pero yo he detectado algu-nos problemas a esta velocidad. La velocidad de

38.400 baudios siempre me ha funcionado bien. Para ‘Interface’ deberíamos seleccionar ‘None (ISP)’ y el campo ‘Oscillator’ hay que dejarlo en blanco (ver Figura 2). En el menú ‘ISP’ seleccionamos ‘Read Device Signature…’. Nos aparece una ven-

Figura 1.Placa adaptadora BOB de Elektor usada para programar el Mini Kit LPC800.

Figura 2.Flash Magic y la configuración que funciona conmigo.

•Labs


tana y, si todo ha ido bien, debería estar rellena con algunos datos. Si nos encontramos con un mensaje de error de ‘autobaud’, lo más proba-ble es que nuestro cable no esté trabajando de forma adecuada o que la MCU no está en modo ISP. Lo intentaremos de nuevo después de veri-ficar nuestro cable e incluso, probar a una velo-cidad diferente.Posiblemente el terminal ‘Reset’ de la MCU está deshabilitado (debido a algunas pruebas previas). En este caso deberemos desconectar la alimen-tación (o el cable serie) y mantener pulsado el botón ISP mientras volvemos a conectar la ali-mentación (o el cable). Este truco siempre coloca la MCU en modo ISP. Si aún así no podemos leer el ID del dispositivo, probablemente tengamos un problema de conexión.Ahora es el momento de lanzar el IDE LPCX-presso. Cuando se nos pregunta por una hoja de trabajo, indicamos el directorio que quere-mos utilizar para almacenar nuestros proyec-tos. Debemos recordar todo el camino ya que lo necesitaremos más tarde. El IDE tarda un poco en arrancar, pero cuando finalmente ya está listo, ofrece un menú de acceso rápido lla-mado ‘Start here’ (‘Iniciar aquí’), que contiene las funciones más importantes (y algunas más) que usaremos a menudo, como “nuevo pro-yecto”, “construir” y “depurar” (‘new project’, ‘build’ & ‘debug’). Aquí también encontraremos una opción para importar proyectos ejemplo. Pulsamos sobre el enlace ‘Import project(s)’ para abrir el diálogo de importación y, a con-tinuación, pulsamos sobre el botón ‘Browse…’ para ir al campo ‘Root directory’ (‘Directo-rio Raíz’) si hemos descomprimido el código base (si lo hemos guardamos como un archivo, podemos pulsar el otro botón ‘Browse…’) y navegar hasta el directorio del Código Base del Mini Kit LPC800. Una vez que lo hemos encontrado, pulsamos sobre ‘OK’ seguido de ‘Next’. Debemos asegurarnos que el proyecto LP810_CodeBase está seleccionado antes de pulsar sobre ‘Finish’. Ahora ya tenemos un proyecto llamado ‘LPC810_CodeBase’ en la ventana ‘Project Explorer’. Los seleccionamos para construir el proyecto desde el menú ‘Start here’. Observamos los mensajes que aparecen desplazándose a través de la ven-

Figura 3.El IDE LPCXpresso mostrando una estructura que funciona del proyecto LPC800_CodeBase.

Figura 4.Mi configuración de desarrollo del Mini Kit LPC800 con el BOB en su placa adaptadora (sí, ya sé que está dada la vuelta). El CI de la parte más baja de la placa es un reloj de tiempo real (RTC) I²C del tipo PCF8563.

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Consejos y Trucos• El IDE LPCXpresso está basado en Eclipse,

una popular herramienta que, en mi humilde opinión, es totalmente horrible. Por lo tanto, recomiendo que los usuarios sin experiencia usen el proyecto ejemplo como punto de ini-cio para nuevos proyectos. Podemos ‘copiar y pegar’ un proyecto en la ventana ‘Project Ex-plorer’ usando unos ‘clics’ del botón derecho del ratón. De esta forma estaremos seguros de tener la configuración correcta.

• Los proyectos creados a partir de un ‘scratch’ no generarán un fichero HEX. Para corregir esto, copiamos la configuración de mi proyec-to ejemplo: seleccionamos el proyecto ejemplo y en el menú pulsamos sobre ‘Project’ -> ‘Pro-perties’. Expandimos ‘C/C++ Build’, pulsamos sobre ‘Settings’ y, a continuación, la pestaña ‘Build Steps’. Copiamos el contenido del campo ‘Command’ del área ‘Post-build steps’ y lo co-piamos en el ‘Notepad’ o cualquier herramienta similar, de manera que no perdamos esta in-formación durante los pasos que siguen. Cerra-mos ahora la ventana de diálogo ‘Properties’. A continuación, seleccionamos el nuevo proyecto y repetimos los pasos anteriores hasta los pa-sos de pos-construcción del proyecto, pero esta vez para el nuevo proyecto. Sustituimos la línea de comando de los pasos de pos-construcción con la línea que acabamos de copiar. Pulsamos sobre ‘OK’ para salvar la configuración. Repe-timos este procedimiento para cada configu-ración que podamos haber creado (‘release’, ‘debug’, o cualquier otra).

• Sólo construir para una ‘Release’ o agotare-mos rápidamente la memoria de programa (el

LPC810 tiene solo 4 KB). Por supuesto, si te-nemos un módulo SWD probablemente que-ramos construir también versiones de depu-ración, pero los usuarios de Flash Magic no tienen nada que ganar con ello.

• Añadir ficheros de código fuente ya existentes a un proyecto es algo más bien contrario lo que se pudiera pensar (¿o debería decir contrapro-ducente?): ‘File’ → ‘Import…’ → seleccionamos ‘Filesystem’, clic en ‘Next’, se muestra la lo-calización del fichero, verificamos que está el fichero que queremos y pulsamos en ‘Finish’. Como el IDE no recuerda el último camino que hemos utilizado, es posible que necesitemos una gran cantidad de ‘clics’ de ratón para hacer todo el proceso. Pero también podemos copiar el fichero directamente sobre nuestro directo-rio de proyectos utilizando nuestro gestor de ficheros favoritos (en mi caso Total Comman-der). Después de copiar los ficheros pulsamos sobre ‘F5’ para actualizar nuestro proyecto y aparecerán los nuevos ficheros.

• La función de reinicio de la MCU se puede desco-nectar del terminal para que éste último se pue-da usar para otras cosas (ver la matriz de con-mutación del MCU). El botón ‘Reset’ de la placa ya no tiene ninguna funcionalidad y el entrar en el modo ISP es bastante más difícil. En este caso, tendremos que quitar la alimentación de la placa y mantener pulsado el botón ISP mientras damos alimentación a la placa de nuevo. Este truco siempre pondrá la MCU en el modo ISP. Esto también volverá habilitar el interfaz SWD en el caso de que lo hayamos desconectado.

Ya estamos listos para comenzar a desarrollar nuestros propios proyectos. La página web Ele-ktor.labs [4] tiene unos pocos proyectos con los que comenzar a usar esta placa. Si haces algo sorprendente, útil, interesante o cualquier otra cosa, con el Mini Kit, nos gustaría saberlo. Por favor, informadnos enviándonos un mensaje con vuestros proyectos LPC800 en Elektor.Labs.

(130188-I)

Enlace en Internet y Referencias

[1] LPCXpresso IDE: http://lpcxpresso.code-red-tech.com/LPCXpresso

[2] Flash Magic: www.flashmagictool.com

[3] LPC810 Code Base: http://lpcware.com/lpc800-mini-kit

[4] Elektor.Labs: www.elektor-labs.com

tana ‘Console’; no debe aparecer ningún mensaje de error o avisos (ver Figura 3). Si por alguna razón tenemos un error o un aviso, pulsaremos sobre la pestaña ‘Problems’ para obtener más información. Haciendo doble ‘clic’ sobre una línea de esta ventana nos llevará a la parte del código con problemas.Después de montar correctamente nuestro proyecto, encontraremos un fichero HEX en el directorio ‘Release’ de nuestro proyecto que ha sido copiado dentro de nuestra área de trabajo durante la importación. Pulsamos sobre el botón ‘Browse…’ en la aplicación Flash Magic para nave-gar hasta nuestro fichero HEX. Colocaremos nues-tro Mini Kit en modo ISP antes de pulsar sobre el botón ‘Start’. Si todo va bien, la MCU será programada con nuestro nuevo fichero HEX. Pul-saremos el botón ‘Reset’ de nuestra placa para lanzar el programa.


Como ya mencionamos en la primera entrega, los módulos de RF en sí mismos no tienen nin-guna inteligencia incluida, así pues, si se supone que nuestro sistema de radiocomunicación tiene ‘cerebro’, éste debe ser proporcionado por el sof-tware de los microcontroladores. Referente a esto, ‘la inteligencia’ incluye la selección del protocolo de codificación apropiado, la velocidad del enlace (velocidad de bit), la organización de los datos y los mecanismos de detección/recuperación de errores.El software ha sido diseñado de un modo modular, con todas las funciones esenciales organizadas en ‘controladores’ que permanecen sin alterar. El usuario tiene la libertad total de poner en práctica cualquier rutina en el área principal. Una llamada al controlador TX envía la información. En el lado de receptor, el controlador RX también se encarga de todas las tareas complicadas, devolviendo sólo los datos útiles al programa principal.

Código Manchester El Código Manchester ha resultado ser una manera básica pero muy fiable de enviar datos sobre un enlace radio. Con este proyecto, velocidades de hasta 5.000 bps han mostrado una buena esta-bilidad, siendo ésta la máxima de nuestro enlace. Hay disponible una opción de velocidad inferior para añadir mayor versatilidad. La transmisión de los datos está organizada en una macro-es-tructura llamada frame (‘trama’). Se incluye un byte de corrección de error. Su lógica es bastante simple: cada bit es representado por una tran-sición en vez de por un nivel lógico. La Figura 1 muestra la lógica que se esconde detrás del Código Manchester y las dos convenciones que representan cada bit. Usaremos la definición IEEE 802.3: un nivel lógico ‘1’ será representada por una transición de nivel Bajo-a-Alto, mientras un nivel lógico ‘0’ será lo opuesto (de Alto-a-Bajo).

Marcelo Maggi (USA)

Enlace Modular de RF usando Código Manchester (2)Parte 2: Software

En la entrega previa vimos la parte hardware de este proyecto. Ahora es el momento de ver la parte software. Mientras que el diseño hardware adecuado y el conjunto de la placa garantizan la emisión y recepción correctas de las señales de RF, el software insertado en la placa (a veces también referenciado como ‘firmware’), juega un papel fundamental en la fiabilidad del mensaje transportado por la señal.

enlace de rf con código manchester


Las ventajas de esta forma de codificación son bastante obvias: El reloj de la señal siempre está presente en

cada transición, no hay que preocuparse por la secuencia de bit y es recuperado fácilmente en el lado del receptor.

El nivel medio DC de la señal es constante, alrededor del 50%.

Usando un enlace de RF OOK (On-Off Keying), como el que usamos aquí, se reduce la potencia media de transmisión. Esto es muy útil no solo

por el ahorro de energía que esto suponen en aplicaciones portables, sino también por permanecer dentro de los límites de potencia exigidos por la normativa local para el uso de la banda ISM, mientras que el pico de potencia puede ser mayor para incrementar el alcance.

Los módulos Linx pueden trabajar hasta 10.000 bps. Aunque esta velocidad es posible, nuestro enlace tendrá una velocidad máxima de 5.000 bps. Esto es debido a la codificación, ya que cada bit tendrá dos niveles lógicos. Con una transmisión binaria simple la velocidad de bit sería el doble. Sin embargo, considerando

las ventajas el Código Manchester, hemos sacri-ficado la velocidad de transmisión en favor de la simplicidad y fiabilidad. A 5.000 bps, un enlace de RF sobre distancias superiores 180 m (600 pies) ha demostrado ser fiable.Se ha proporcionado una velocidad inferior (2.500 bps) para ser usada en caso de ambientes muy rui-dosos o un alcance más amplio. Linx afirma que son factibles distancias hasta 3.000 pies (algo menos de 1 kilómetro) con el sistema de hardware apropiado.

Formato de datosLos datos a transmitir están compuestos por tres elementos, cada uno de ellos de 1 byte de largo: dirección, datos y CRC. El byte de dirección (‘address’) es necesario para indicar a qué receptor está dirigida la transmisión. Con 1 byte de largo, habría 256 posibilidades. En la mayor parte de situaciones esto sería un desperdicio de bits, por lo que, la manera más eficiente sería usar el byte de dirección para indicar el receptor y la función: Bloque superior (los 4 bits de más peso) usado

para llamar al receptor (16 direcciones). Bloque inferior usado para llamar a la función

dentro del receptor (16 opciones).

De esta forma, podemos ordenar al receptor número 5 ejecutar la orden número 9 usando

los datos enviados (‘data’), que podrían encender un servomecanismo y posicionarlo basándose en el contenido de los datos.En nuestro ejemplo de código, la dirección será usada simplemente para indicar el receptor. La variable contiene el número 15, sólo para mos-trar cómo puede ser usado. En el lado de receptor, cuando se lee el valor 15 del byte dirección, los datos son considerados válidos y procesados por el código. En la forma binaria, 15 es representado por 00001111, que es fácilmente reconocido en un osciloscopio. En Código Manchester este valor viene representado por la secuencia 1010101001010101.El byte de datos lleva la información real y puede ser establecida a un valor fijo, como una orden de ejecutar una tarea definida, o una variable, como la salida de un conversor A/D. El código ejemplo enviará un byte de data diferente basándose en el estado del terminal B3 (RB3/CCP1, terminal 9): si está a nivel bajo, datos contendrán un valor fijo ‘1’; si está a nivel alto, datos alternarán entre ‘0’ y ‘1’, usando un temporizador interno para con-trolar el cambio. En el lado de receptor esto será usado para encender el LED D1 (1) y apagarlo (0). Esta es una manera muy simple de probar el enlace y demostrar cómo usar el byte datos.A pesar de la simplicidad del código de ejemplo proporcionado, tomaremos nota de sus capaci-

Figura 1.Lógica y convenciones del Código Manchester.

Prestaciones• Un transmisor, múltiples receptores

posibles.• Alcance de hasta 180 m (600 ft).• Velocidad de datos seleccionable entre

2.500 bps y 5.000 bps (software).• Se puede implementar fácilmente una

corrección de error.• Ficheros completes de la información

de la PCB y código software ejemplo disponibles, sin coste alguno, en [2].


11111111 10 11110XXX 10. La secuencia larga de ‘1’s está rota por el espaciador, lo que garan-tiza que ninguna combinación emulará la secuen-cia de sincronismo. La Figura 2 muestra una trama completa y sus componentes en el Código Manchester.

Velocidad de datos (Bit rate)La velocidad de transmisión se selecciona en el lado del transmisor (TX). Viene predefinida en el programa interno (‘firmware’), pero también puede ser seleccionada usando la entrada B2 (RB2/TX/CK, terminal 8) del microcontrolador, accesible a través de K2, terminal 11. Si está a nivel Bajo, la velocidad de bit será de 2.500 bps y, si está a nivel Alto, será de 5.000 bps. El receptor detecta la velocidad automáticamente. Como la detección está basada en medidas de tiempo que usan el oscilador local como referen-cia, es muy importante no cambiar el cristal de cuarzo de 20 MHz.El transmisor tiene que enviar las tramas en ciertos intervalos para el enlace funcione. Una trama ais-lada puede que no sea recibida correctamente, al igual que muchas tramas seguidas espaciadas entre sí más de 10 a 15 milisegundos. El receptor debe estar ‘atento’ y tener la configuración de ganancia correcta seleccionada en su interior marcados para recibir y demodular correctamente la señal. Después de 10 milisegundos o más de inactividad, el recep-tor puede no estar listo para una trama de entrada.La solución simple es enviar las tramas de forma repetida, a intervalos de 10 ms o menos. Aun-que esto funciona, tiene dos inconvenientes principales: No está permitida una tarea del microcontro-

lador que requiera más de 10 ms. Además de la potencia del transmisor, la legis-

lación local o nacional en vigor para el uso de la banda ISM puede prohibir el tiempo en que un transmisor está activo en una frecuencia determinada.

La solución es simple: establecemos un tempori-zador interno en el programa principal y transmita dos o tres tramas en una única ráfaga, espacia-

dades. Usando correctamente el byte dirección es fácil enviar más de un byte datos a la vez. El bloque de 4 bits de menor peso puede ser usado para indicar qué byte estamos enviando, con lo que el receptor puede volver a ensamblar correc-tamente y completar los datos. El envío de más de un byte de datos es mucho más eficiente que el envío de un byte cada vez. En este ejemplo hemos demostrado los fundamentos de un enlace de RF, pero unos pocos cambios en el código nos permitirán enviar cualquier número de bytes de datos en una única transmisión.El CRC, (Cyclic Redundancy Check o Comproba-ción de Redundancia Cíclica), contiene la infor-mación útil para validar el byte (o bytes) datos previamente recibidos y puede proporcionar ele-mentos para recuperar un bit ausente. Los dis-tintos métodos y algoritmos disponibles, gene-ralmente, para crear un byte CRC van más allá del alcance de este artículo, pero una trama de datos correcta deberá tener uno, por lo que se incluye. En el código ejemplo el CRC es una copia de datos. En el lado del receptor, si CRC no es igual a datos, ya sabemos que algo ha llegado con error. Sin embargo, no hay ninguna manera de poder decir qué es lo que ha llegado con error.

Componiendo una tramaAhora vamos a colocar los tres elementos prin-cipales en una macro estructura llamada ‘trama’ (‘frame’ en inglés). Como cada enlace de RF es susceptible al ruido, el receptor debe contener ele-mentos para determinar si una trama es válida y donde comienza ésta. Además, la ‘sincronización de trama’ se añade al inicio de cada trama. Esta sincronización es una secuencia que no cambia y que no puede ser emulada por ninguna combi-nación de los tres bytes descritos anteriormente.U s a r e m o s l a s e c u e n c i a d e b i t s 111111111111111111110. También se ha aña-dido un ‘espaciador’ a la trama. Éste es una secuencia corta, justo un ‘1’ y un ‘0’, añadidos al final de cada byte. Así pues, una secuencia de sincronización en conflicto (cuando direc-ción y datos son ambos 11111111 y el CRC es 11110XXX) debe ser evitada: 11111111 10

Figura 2.Estructura complete de una trama.



Controlador RX La trama es recibida y descodificada en el con-trolador del receptor. Toda la complejidad del enlace reside en este controlador, que incorpo-ra comentarios para explicar cada sección. La función recibir, mc_rx, llamada desde el progra-ma principal, llama el resto de las funciones de recogida de bits.Primero se detecta la velocidad de transmisión: la función baud_detect cuenta la duración de las dos mitades de un bit. Todas estas activida-des son activadas por el flanco ascendente de una señal entrante. El primer bit de una trama es un ‘1’ (en el Código de Manchester, nivel bajo a alto), por lo que, cuando se produce la interrupción, la primera mitad de este primer bit ya ha pasado. Así pues, la función baud_de-tect cuenta la segunda mitad de un bit y la pri-mera mitad del siguiente.¿No es suficiente con medir una mitad puesto que los bits son simétricos? Sí y no. Si envia-mos datos de forma continua, el receptor estará activo continuamente y los niveles DC internos estarán estables. Con lo que los bits son bas-tante simétricos. Sin embargo, si las tramas están espaciadas, digamos que en 10 ms, es posible que el receptor no esté completamente listo cada vez que llega una nueva trama. Como consecuencia de ello, los primeros bits de la tramas puede que no sean simétricos, como se muestra en la Figura 3. Mientras el enlace siga funcionando, si no medimos un bit completo para recuperar la velocidad de bit, hay una ver-dadera posibilidad de que tengamos una cifra equivocada, lo que haría que la detección del bit sea imposible. En nuestro código ejemplo en-viamos las tramas con 1 ms de separación, con lo que no hay mayor problema. Sin embargo, la función baud_detect ha sido diseñada con estos casos extremos en mente.Después de la primera mitad del segundo bit, el temporizador timer0 contendrá la duración del bit... más o menos. Algunas matemáticas simples:1. Un oscilador de 20-MHz proporciona un reloj

de instrucción de 5 MHz.2. El periodo de un ciclo es 1/5,000,000 = 0,2 µs.3. Timer0 se incrementa cada 0,2 µs×16 = 3,2 µs.4. Un bit a una velocidad de 5.000 bps tarda

200 µs, por lo que, tras un bit completo el timer0 = 200/3,2 = 62,5.

Siendo un número entero de 8 bits, el timer0 puede ser o 62 o 63. Pero esto no es realmente relevante. Por su naturaleza, las señales de radio exhibirán un fenómeno llamado ‘jitter’, es decir, pequeñas oscilaciones aleatorias de los flancos (transiciones) de la señal, acortando o alargando la duración de los bits. Así pues, el timer0 varía alrededor de 62,5. Cualquier de estos valores circundantes es interpretado como la longitud de bit real, tal y como se ha calculado. El programa implementa esto aceptando un rango de entre 55 y 70. Si timer0 cae dentro de este rango, la duración de bit es de 200 µs, con lo que el medio bit durará 100 µs. Esto es exactamente lo que se almacena en la variable semi, devuelto por la función, y llamado semiperíodo. Para una veloci-dad de 2.500 bps el semiperiodo es 200 µs y el rango de detección para timer0 es de 118 a 133.Ahora que la duración del bit es conocida, la detec-ción de los bits es fácil: leemos la señal de estado (‘status’), esperamos hasta que cambie, leemos el siguiente estado y comparamos. Cada bit ten-drá un cambio de estado de señal en centro del período de bit. Antes de leer el siguiente bit es-peraremos un intervalo ‘semiandjitter’ para ase-gurar que el siguiente bit es leído y no el final del anterior. Si el estado 1 es más alto que el estado 2 (transición de alto a bajo, in1 e in2 en el códi-go), el bit recibido es ‘0’, en cualquier otro caso es ‘1’. Así, este bit es añadido a una variable de 32 bits (three_byte_rx), la cual es desplazada hacia izquierda, con lo que está lista para aceptar el si-guiente bit. Hay que tener cuidado al eliminar los espaciadores, la variable three_byte_rx contendrá la dirección (‘address’), los datos (‘data’) y el CRC con los 8 bits restantes que quedan vacíos.Siempre que no haya ningún error en el proce-so, la variable three_byte_rx es llamada ahora ad_da_cr_rx y llevada a frame_rx en la función mc_rx. A continuación, sus contenidos son des-plazados 8 bits a la izquierda (×256) y se añade el semiperíodo. Ahora frame_rx está lista para ser devuelta al programa principal donde será conocida simplemente como frame (‘trama’). En caso de un error, la rutina avisa de esto al pro-grama principal enviando una frame_rx vacía.Una nota final: como con el programa del trans-misor, para evitar conflictos, por favor, compro-bad los nombres de las variables usadas aquí y no las uséis en el programa principal.


ción está fijada en 15; se lee terminal B3 para determinar el valor de datos y el CRC se hace igual a datos. Con las cuatro variables configu-radas, llamamos a la función de transmisión con mc_tx(velocidad, dirección, datos, crc);. Aquí el programa principal envía las variables al controlador del transmisor. No importa lo simple o complejo que el programa principal pueda ser, ésta es la única línea requerida para transmitir la información. La última línea tiene justo 1 ms de retardo antes de comenzar todo de nuevo.El controlador del transmisor es el verdadero valor de este diseño. Permanecerá sin cambios, sin importar la aplicación que el usuario haya podido conseguir. Tiene que ser incluido en el programa principal, justo al principio, después de la configuración del PIC. El controlador con-tiene todos los elementos para crear una trama en el Código Manchester, usando tan sólo las cuatro variables recibidas del programa princi-pal. La velocidad de transmisión se convierte en la mitad de tiempo de un bit (semiperiodo) para que el Código Manchester se pueda obtener fácil-mente. La sincronización de trama es construida llamando la función one veinte veces y, luego, una vez a la función de tiempo zero.Cada byte es analizado bit a bit, que comienza en el lado del MSB. Según el resultado, se llama a la función apropiada (one o zero), insertando el espaciador después de cada byte completo. ¡Y eso es todo! Se envía una trama completa con todos los ‘extras’ descritos anteriormente, a tra-vés del terminal B0, a la velocidad establecida en la variable de velocidad de bit. No hay ninguna necesidad de cambiar el programa controlador para enviar una trama estándar. Si se tienen que incluir en la trama más bytes de datos, sólo se requerirán unos pequeños cambios.Además, se ha implementado una pantalla LCD para mostrar la información codificada (direc-ción, datos y CRC).

Software del Receptor (RX)Al igual que su equivalente hardware, el código del receptor (RX) es un poco más complejo que el del transmisor. Pero no hay de qué preocuparse: la complejidad reside en el controlador, se trata en el texto dedicado a la trama del controlador RX. La misma estructura de árbol de archivos se mantiene aquí: Manchester_Link_RX.c (programa principal); Manchester_Link_RX.h (configuración del PIC); MAN_RX.c (controlador del receptor).

dos 10 ms o menos. A continuación, dejamos al transmisor funcionar en ‘reposo’ durante unos segundos.Nota: El ejemplo proporcionado, descargable de [1], sólo es para mostrar cómo funciona el enlace de RF y hacer una prueba funcional. El código principal no debería ser usado en un dispositivo real tal cual. Por favor, comprobad vuestra nor-mativa local sobre el uso de la banda ISM para que nuestro dispositivo final las cumpla total-mente. Es responsabilidad de cada uno.

Firmware del Transmisor (TX)Tanto la rutina principal del receptor como la del transmisor han sido agrupadas en un archivo sepa-rado, al igual que los controladores hardware del PC. Estas rutinas contienen las partes más complejas del código y pueden permanecer sin alterar, sin importar la aplicación. El programa principal, con sólo unas pocas líneas para realizar las funciones básicas des-critas anteriormente, se proporciona para mostrar cómo funciona el enlace. Aquí es donde tendremos que escribir nuestro propio código.Todo el software ha sido escrito en C, usando el compilador CCS C. Se han añadido comentarios en el código para proporcionar información adi-cional. Vamos a examinar el código de transmi-sor, que se divide en tres archivos: Manchester_Link_TX.c, que es el programa

principal. Manchester_Link_TX.h—PIC, para la

configuración. MAN_TX.c; controlador del transmisor.

El programa principal es bastante simple. Después de las definiciones iniciales, el programa entra en un lazo infinito, donde se lee el terminal B2 para establecer la velocidad de transmisión; la direc-

Figura 3.Señal recibida, capturada en un osciloscopio, con tramas espaciadas entre sí 10 ms.



devuelve la variable de 32 bits frame (‘trama’). La belleza de esto es su simplicidad. Una señal llega, llamamos a la función de mc_rx, y frame contiene toda la información que ha sido recibida.Al ser frame una variable de 32 bits, contiene 4 bytes: address (‘dirección’), datos, CRC y half-time de la trama recibida. Los bytes son extraí-dos de frame (‘trama’) de la siguiente manera: Copiamos la trama de 32 bits en una variable de 8 bits, con lo que sólo se copian los 8 bits menos significativos (LSBs) son copiados: half-time=frame;. Ahora, Halftime contiene el cuarto byte del frame. Seguidamente, desplazamos el contenido de frame 8 posiciones a la derecha y repetimos el proceso de copia para extraer el siguiente byte.Halftime contiene la duración de medio bit, con lo que la velocidad de bit puede ser calculada desde ahí. El resto de las instrucciones muestra cómo usar la información recibida de un modo muy básico. Si hay un error en la trama reci-bida, la función devolverá un ‘0’, de modo que HALFTIME será 0. Esto se usa aquí para activar la bandera de error.Si address es 15 (como se ha establecido en el transmisor) y no hay ningún error, entonces, el contenido de datos es usado para encender y apa-gar el LED. CRC no se usa en este breve ejemplo.La pantalla LCD muestra continuamente la infor-mación recibida (address, datos y CRC) una vez que la interrupción está habilitada. Si el receptor no recibe ningún dato, la pantalla LCD muestra que ‘Error’ es ‘1’ y ‘Bit status’ es ‘L’.

Mejoras y aplicacionesUna vez que el enlace es totalmente funcional y ha demostrado ser muy fiable durante varias pruebas, hay mucho espacio para mejoras y per-

De nuevo, el programa principal es bastante sen-cillo. Después de los procedimientos de la pan-talla LCD, se declaran las definiciones estándar. Hay que señalar que la función de la Rutina del Servicio de Interrupción (ISR) está definida en void detection_isr();. Esto es importante ya que la información recibida entrará por el ter-minal B0 (RB0/INT, terminal 6), disparando la interrupción externa en el flanco ascendente. El programa saltará a esta función tan pronto como se haya detectado este flanco.Otra línea importante que debe ser incluida es la del ajuste del temporizador timer0, dentro de la función principal: setup_timer_0(RTCC_INTER-NAL|RTCC.... Esto configura a timer0 como un temporizador de 8 bits que se incrementa cada dieciseisavo del período del reloj de instrucción. Este temporizador interno es usado para deter-minar la velocidad de transmisión de la señal de entrada (midiendo la longitud de un bit).Ya que usamos interrupciones, éstas deben estar permitidas usando enable_interrupts(GLO-BAL);. Así, el programa entra en un lazo infinito en el que se supervisan los datos de entrada. El código de programa de usuario puede ser introdu-cido aquí, con la condición de que ninguna de las actividades deshabilite las interrupciones. Algunas actividades, como el mostrar los datos de una pantalla LCD, pueden deshabilitar las interrup-ciones, de ahí éstas tengan que ser programadas dentro de la ISR, después de que la información ha sido recibida y validada. Recordemos que el receptor está esperando la llegada de una señal.Cuando se detecta un borde ascendente, el pro-grama salta a la ISR, donde las interrupciones están deshabilitadas y se hace llamada a la fun-ción recibir: frame=mc_rx(frame);. Esta función está localizada en el controlador del receptor y

Figura 4.Primeros prototipos con pantalla LCD.


o el software presentado, no dudes en unirte a nuestro tema en [2] o visita la página web del autor en [3]; las informaciones de las PCBs y las rutinas del software estarán disponibles para la descarga gratuita.

(120187)

Corrección en la Parte 1 (Elektor, Septiembre de 2013)En la entrega previa, en el pie de la Figura 5 se mencionaba que la “Potencia transmitida podía ser ajustada por el potenciómetro R3”. Esto debe-ría ser corregido para que la lectura correcta fuese: … R1.

Enlaces en Internet

[1] www.elektor.es/120187

[2] www.elektor-projects.com/120049

[3] www.magusporta.com

sonalizaciones, como el envío de más de un byte de datos a la vez. Se pueden añadir fácilmente bytes adicionales a una trama (o a ‘frame’), lo único que tenemos que saber es cuanto hay que esperar para cualquier pérdida de datos. Obvia-mente, una única variable de 32 bits no será capaz de contener todos los bits, por lo que debe-mos considerar el uso de una estructura de datos.Las aplicaciones son interminables, limitadas sólo por la imaginación del usuario; esto sólo es un compo-nente básico para muchos proyectos más grandes.La Figura 4 muestra los prototipos ensamblados en los Laboratorios de Elektor, con una pantalla LCD mostrando: address = 15, datos y CRC = 1, Bit rate (B) en alto (H = 5.000 bps) y Error (E) = 0 (sin error).Esta simple aplicación muestra el potencial de estas unidades y es muy útil depurar el código cuando las cosas no salen como se esperaba.Esto concluye la segunda y última parte de este proyecto. Si tenéis cualquier pregunta, preocupa-ción o sólo hacer comentarios sobre el hardware

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MIFARE es la tecnología RFID más ampliamente utilizada, y este libro (en inglés) facilita una amplia y práctica introducción al ella. Entre otras cosas, los capítulos iniciales tratan los fundamentos físicos, los estánda-res relevantes, el diseño de antenas RFID, consideraciones de seguridad y criptografía. Se describe en detalle el diseño completo del hardware y el software de un lector. El firmware del lector y el software para PC asociado soportan la programación con cualquier lenguaje .NET. El pro-grama para PC desarrollado especialmente, “Smart Card Magic.NET”, es un sencillo entorno de desarrollo que soporta el envío de comandos a una tarjeta al hacer clic con un ratón, y también tiene a habilidad de crear scripts C#. Alternativamente, se pueden seguir todos los ejemplos utilizando Visual Studio 2010 Express Edition. Finalmente, se presentan la mayoría de los estándars API para lectores de tarjetas inteligentes.

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•Proyectos


Jens Nickel (editor de Elektor)Desarrollo: Achim Lengl y Bernd Köppendörfer, (KöpLe Engineering)

Placa multifunción XmegaDisplay, tarjeta SD, puerto de red, RS485, pulsadores y LEDs

La placa de desarrollo que hoy presentamos ha sido especialmente diseñada para medir, controlar y regular. Permite conectar un módulo TCP/IP y actuar como servidor web o implementar otras aplicaciones de red. Una tarjeta micro SD sirve como dispositivo de almacenamiento masivo. El interfaz de usuario está formado por cuatro LEDs, cuatro pulsadores y un display, que puede desconectarse. Además, tiene puertos de sobra.

placa multifunción Xmega


Hasta que vimos la gran respuesta de la serie sobre el ElektorBus no sabíamos lo importante que eran para nuestros lectores la medición, el control y la regulación. Lógicamente, es posi-ble utilizar un PC como central de control, pero para la mayoría de aplicaciones resulta dema-siado grande, caro y ruidoso. Para otras tareas la placa Linux de Elektor es una buena opción, pero no todo el mundo es amigo del popular sis-tema operativo libre. Para muchos propósitos, un controlador de 8 bits es más que suficiente, por ejemplo de la familia AVR.Aparte, se necesitan puertos con los que poder “hablar” con sensores y actuadores que se encuentren lejos. En este caso, una buena opción es el RS485 y por supuesto un puerto de red. También es de gran valor contar con un lec-tor de tarjetas SD para guardar los valores de medida. Para las tareas de entrada y salida (así como la implementación de los menús) se ha incorporado un display alfanumérico, así como algunos botones y LEDs dispuestos estratégica-mente en la placa.

El Xmega como baseBasándonos en esta pequeña lista

hemos concebido esta tarjeta; en la figura 1 se muestra el

diagrama de bloques. La empresa de ingeniería

KöpLe [1] puso sobre la mesa algunas ideas

más para el diseño del circuito y la placa. El resul-

tado es una placa ya lista, mon-tada y probada, disponible en Elektor

[2] (figura 2).Hemos puesto toda nuestra atención en selec-

cionar el controlador adecuado, haciendo espe-cial énfasis en las aplicaciones que un servi-dor debe incorporar. En lugar del popular ATmega2560 (el mismo que utilizan las placas Arduino de “gama alta”), hemos optado por el ATXmega256A3. Éste cuenta con una memoria flash de 256 kB y una RAM de 16 kB, pero tam-bién otras características interesantes, como un avanzado sistema de gestión de eventos [3]. Por ejemplo, de forma fácil pueden contarse cambios de nivel en cada uno de los pines de GPIO. Para tareas más complejas también puede especifi-carse la prioridad de las interrupciones, lo cual es muy útil. La distribución de los registros ya no es compatible con los tradicionales Atmega,

y al principio supone un inconveniente. Y domi-narlos llevará unas cuantas horas revisando las hojas de características, incluso a los progra-madores con experiencia en el mundo de los

TCP/IP

MCUXMEGA256A3

ELEKTORBUS

MicroSD-CARD

BUTTONS

BUTTONS

DISPLAY

UART (MINI_DIN)

EEC(EXTENSIONS) LEDS

3V3SPI

ETHERNET

SPI

SPISPII2C

12V

120126 - 13

RS485REGULATOR

12V

5V

UART (FTDI/BOB→USB)

Figura 1. Diagrama de bloques de la placa Xmega de Elektor.

Características• ATXmega256A3 mit 256 kB Flash y 16 kB SRAM• 4 pulsadores y 4 LEDs• Módulo de display desmontable, alfanumérico (3x16) con

retroiluminación LED• Driver RS485, clemas de tornillos para las líneas A, B, 12 V y GND

(ElektorBus)• Puede montarse un conector para el cable USB/TTL de FTDI• O bien para el conversor USB/TTL BOB• Varios pines UART accesibles mediante un conector mini-DIN• Casi todos los pines del controlador está disponibles desde el exterior• Lector de tarjetas micro-SD, controlado vía SPI• Conector para el módulo de red WIZ820io, disponible en Elektor

(130076-91)• “Embedded Extension Connector” con 3x ADC, 2x GPIO, SPI, e I2C

en un conector de 2x7, que permite utilizar las placas de expansión disponibles en Elektor

• La placa puede alojarse en las carcasas con referencia Hammond 1598REGY y RS 220-995

• Programable mediante el AVRISP y Atmel Studio (gratuito)• Puede descargarse gratuitamente una librería de software en C para

todas las unidades de los periféricos

•Proyectos


externos gracias a las clemas de tornillo (véase abajo) o un conector jack (¡ojo a la polaridad!), lo cual puede seleccionarse mediante JP1.K1 se trata de un conector PDI de seis pines para la programación “in circuit” del controlador. La asignación de pines es ligeramente distinta que la del famoso conector ISP de la serie ATmega, pero puede utilizarse el típico programador AVRISP mkII [6], que automáticamente detecta la ali-mentación a 3,3 V del Xmega. Tampoco falta el correspondiente botón de reset.

PuertosPara la comunicación de placa a placa se utiliza nuestro querido puerto UART de toda la vida. Su programación es fácil gracias al UART hardware integrado en el propio controlador, aparte dis-pone de múltiples conversores, entre otros para RS485 y USB. Nuestro controlador dispone de seis unidades UART, de las cuales tres se utilizan directamente en la placa.Las señales PC2/PC3 del UART se dirigen al driver RS485 integrado; puede accederse a las líneas A y B desde las clemas de tornillos. La masa tam-bién se encuentra en otra clema, que modo que es muy fácil conectar la placa con otras placas RS485/ElektorBus. Por ejemplo, aquí podemos conectar el conocido conversor RS485/USB [7] y supervisar todo cómodamente desde un PC (o a distancia); con el módulo Andropod [8] tam-bién es posible hacerlo desde una tablet o un smartphone. La placa también puede alimentarse desde una línea de 12 V (ElektorBus) gracias a una cuarta clema de tornillos.Mediante las señales digitales DE y /RE se activa en envío y recepción en el chip RS485. JP2 conecta una resistencia de terminación de 120 Ω en el bus. Las resistencias opcionales R11 y R18 fijan las líneas A y B al nivel deseado previamente definido, en caso de que todos los nodos esté inactivos. Esto reduce la sensibilidad ante interferencias. En nuestros experimentos previos con el bus no hemos requerido corriente de polarización.Otro de los UART se ha dirigido a un conector mini-DIN, junto con cuatro GPIOs. El conector mini-DIN es opcional y es cuestión del usuario si lo monta o no, pero es interesante de cara a la comunicación con otros dispositivos electrónicos. De hecho, el módulo Andropod incorpora este mismo conector. Para redondear, JP3 permite seleccionar si las señales utilizadas son compa-tibles con 3,3 o 5 V.

AVR. Pero como punto a favor, escribir nuestro propio código resulta rápido, gracias a los dri-vers UART, SPI y otros que ofrece directamente el fabricante, así como el entorno de desarrollo Atmel Studio 6, que puede descargarse gra-tuitamente. Y por si fuera poco, hemos puesto las cosas incluso más fáciles: ahora existe una API (interfaz de programador) para el contro-lador y un archivo de driver para toda la placa, que abarca todos los periféricos. Más detalles a continuación.

AlimentaciónEl Xmega necesita una alimentación de 3,3 V, que hoy en día en el mundo de la electrónica es la tendencia a seguir. No obstante, desde el princi-pio tuvimos claro que en la placa debía haber dos tensiones, 3,3 y 5 V, pues en las comunicaciones son más comunes los componentes a 5 V. De modo que se utilizó un regulador de tensión MC34063A [4], de gran eficiencia, y finalmente la placa dis-pone de una doble alimentación, véase el esquema de la figura 3. Para dimensionar el circuito, existe una aplicación muy útil en Internet [5].En la entrada, ambos integrados toman 12 V. Esta tensión puede utilizarse para componentes

Figura 2.La placa Xmega de Elektor está disponible montada y probada. También puede equiparse con módulos y conectores adicionales.



ATXMEGA256A3-AU

RESE

T

IC5

AVCC

PA5PA6

PA3

PB0PB1

PC0

PB2

GNDVCC

PA4

PA7

PB3PB4PB5PB6PB7

PC1

PC2

PC3

PC4

PC5

PC6

PC7

GND

VCC

PD0

PD1

PD2

PD3

PD4

PD5

PD6

PD7GNDVCCPE0PE1PE2PE3PE4PE5PE6PE7

GNDVCCPF0PF1PF2

PF3

PF4

PF5

GND

VCC

PF6

PF7

PDI

PR0

PR1

GND

PA0

PA1

PA2

141516

10111213

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

33343536373839404142434445464748

49505152535455565758596061626364

123456789

K612345678

K1112345678

K101 2 3 4 5 6 7 8

K71 2 3 4 5 6 7 8

K312345678

K4

12345678

K14

12345678

K13

12345678

9

8

7

65

1

3

4

2

K9

LED_

3/PA2

LED_

2/PA1

LED_

1/PA0

PDI_C

LKPD

I_DAT

AW

IZ_P

WDN

WIZ

_INT

WIZ

_RES

/M2_

UART

_2M1

_UAR

T_2

TX_U

ART_

2

LED_4/PA3S_1/PA4S_2/PA5S_3/PA6S_4/PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5DISP_CONDISP_CS

DE

RX_UART_2RTS_UART_2CTS_UART_2

SD_CLKSD_MISOSD_MOSI

SD_CSSD_CD

DISP_RSSCL/PE1SDA/PE0

SPI_CLK

RE RO DI WIZ

_CS

WIZ

_MOS

IW

IZ_M

ISO

WIZ

_SCK

CTS_

UART

_1RT

S_UA

RT_1

RX_U

ART_

1TX

_UAR

T_1

SPI_C

SSP

I_MOS

ISP

I_MIS

O

C24

100n

+3V3

C10

100n

C17

100n

+3V3

C21

100n

+3V3

C15

100n

+3V3

Q1

16MHz

C20

22p

C16

22pL3

10uH

+3V3

+5V+3V3

R24

10k

C9

100n

DISP_CON

K8

101112

123

456789

SPI_CLKSPI_MOSIDISP_CSDISP_RSS_1/PA4S_2/PA5S_3/PA6S_4/PA7

+3V3

C29

100n

C30

10u 16V

WIZ_MOSIWIZ_SCKWIZ_CSWIZ_INT

WIZ_PWDNWIZ_RES/M2_UART_2

WIZ_MISO

K1123456

PDI

PDI_CLK

PDI_DATA

R2

100R

R3

10k

S1

+3V3

K15

1011 1213 14

1 23 45 67 89

EEC

+3V3

PB1PB2SDA/PE0SPI_MISOSPI_CLKPB4 PB5

SPI_CSSPI_MOSI

SCL/PE1PB3PB0

TXB0106

IC4

VCCA VCCB

GND

B1A1 16

15

A2 B2 14

A3 B3 13

A4 B4 12

A5 B5 11

A6 B6 10

OE

1

9

2

345678

+3V3 +5V

C14

100n

C13

100n

3

2

1JP3

R27

10k

C22

100n

RTS_UART_2RX_UART_2TX_UART_2CTS_UART_2M1_UART_2WIZ_RES/M2_UART_2

TXB0106

IC6

VCCA VCCB

GND

B1A1 16

15

A2 B2 14

A3 B3 13

A4 B4 12

A5 B5 11

A6 B6 10

OE

1

9

2

345678

+3V3 +5V

C27

100n

C28

100n

3

2

1JP4

R30

10k

C26

100n

RTS_UART_1RX_UART_1TX_UART_1CTS_UART_1

mini DIN8

K16

123456

T232 BOB

K18

123456

FTDI

LT1785

IC3VCC

GND5

8

76

4

1

32

D

R

+5V

C11

100n

R205k6

R23

10k

R22

10k

R21

10k

RO

REDE

DI

R13

120R

JP2 1

R11

680R

R18

680R

K5

RJ485

1

2

3

4

+12V

+12V

GND

A

B

ext

S2

R25

10k

C12

100n

+3V3

S_1/P

A4

S3

R26

10k

C18

100n

S4

R28

10k

C19

100n

S5

R29

10k

C23

100n

S_2/P

A5

S_3/P

A6

S_4/P

A7

D4

R9

680R

D5

R12

680R

D7

R17

680R

D8

R19

680R

LED_

1/PA0

LED_

2/PA1

LED_

3/PA2

LED_

4/PA3

+3V3

R31

10k

SD_CD

SD_MISOSD_CLK

SD_MOSISD_CS

R41R

R71R

C1

220p

D2

MBRS140

L1

470uH

C2

100n

C3

47u

+5V

R63k6

R5

1k2

MC34063A

SWI EMI

DRI COL

SWI COL

COMP IN

TIM CAP

I SENS

(SO8)

IC1

GND

VCC6

3

2

8

4

1

7 5

D1

R1

1k6

R81R

R101R

C8

150p

D3

MBRS140

L2

470uH

C7

100n

C6

47u

+3V3

R153k6

R14

2k2

MC34063A

SWI EMI

DRI COL

SWI COL

COMP IN

TIM CAP

I SENS

(SO8)

IC2

GND

VCC6

3

2

8

4

1

7 5

D6

R16

680R

K2

1

3

2

C4

100n

C5

10u

10V

10V

16V

+12V+12V

JP11

C25

100n

+3V3

CS/DAT3DAT2

DAT1DAT0

VDD

GND

K17

MicroSD-CARD

Slot CMDCLK

VSS

CD 108

123

4

5

6

7

9

ext

WIZ820IO

RESET

MOSI3V3D3V3D

PWDN

MISO

K12

GNDGND

SCK

INT

GNDJ2

101112

CS

J1123456

789

120126 - 11

**

*

* *

Figura 3. Circuito de la placa Xmega. Los pines del controlador están explotados casi al máximo,utilizando entre otros tres unidades SPI, tres UART y una I2C.

•Proyectos


ahora, en el conector ECC de 14 pines (“Embe-dded Extension Connector”) pueden conectarse todas las placas de expansión desarrolladas por el equipo de Embedded Projects para la placa Linux. Existen varios modelos, con display, expansión de puertos y reloj en tiempo real [9], con relés [10], para controlar un motor paso a paso, con sensor de temperatura y demás (véase el artículo en la anterior edición [11] y [12]).Para probar, depurar y realizar ampliaciones uti-lizando este mismo controlador, la placa también dispone de conectores que abarcan prácticamente todos los pines del Xmega. La placa suministrada por Elektor incorpora conectores hembra en el borde inferior, que permiten fijar correctamente el módulo del display, pero esta conexión no tiene ninguna función electrónica.

Interfaz de usuarioUn display resulta muy útil si la placa se utiliza como central de control en aplicaciones de medida y regulación. Pero en cualquier caso, no todo el

mundo necesita un display, por lo que el módulo diseñado se conecta directamente en la placa. Esto permite al usuario colocar el display en otro sitio, como por ejemplo fuera de una carcasa.El conector K8 para conectar el display cuenta con 12 pines, tres de ellos reservados (para la masa y ambas tensiones de alimentación). El propio display se controla vía SPI. Aparte de las tres líneas del SPI, es decir MOSI, SCK y CS, hay una cuarta llamada RS, que indica si el byte enviado al display es de comando o de datos. Para más detalles conviene echarle un vistazo a la hoja de datos [13].Cuando el módulo del display está montado sobre la placa del controlador, un pin adicional del conector estará conectado a masa. Dicho pin (4) está conectado a su vez con el pin de puerto PB 6 del controlador. Si PB 6 está configurado en el software como entrada y la resistencia de pull-up interna activada, puede averiguarse si el display está conectado, evaluando el pin, com-probando si está a nivel bajo o alto.Para los pulsadores se utilizan cuatro líneas adi-cionales, situadas también en el módulo del dis-

Un tercer UART (PD2/PD3) sirve para conectar un conversor USB/UART. Llegados a este punto, el lector ha de decidir si prefiere utilizar un cable adaptador USB/TTL de FTDI o la pequeña placa USB/TTL BOB. En cualquier caso, ambas están disponibles a través de Elektor [2]. Aquí también se utiliza un conversor de nivel para garantizar la compatibilidad con los dispositivos de 3,3 y de 5 V, y la tensión se selecciona con el jumper JP4. Habrá que montar los conectores adecuados según se necesiten, ya sean rectos o acodados.

ExpansionesNuestra placa está en realidad bastante bien equipada ya. En cualquier caso, existen muchas aplicaciones que pueden necesitar aumentar las capacidades de la placa por medio de otros cir-cuitos integrados. En la mayoría de los casos, los integrados se controlan mediante SPI o I2C, por lo que pensamos en implementar los pines del controlador correspondientes en un conector, para el acceso desde el exterior. Finalmente surgió la idea de utilizar la misma asignación de pines que Benedikt Sauter en su placa Linux. De modo que

EA_DOG-M163X-ALCD- DISPLAY

LCD1CAP1N

CAP1P

VOUTVDD

RST

R/W VIN

GND

PSB

D6

2640 37 36 25 2435

D0

34

D1

33

D2

32

D3

31

D4

30

D5

38

RS

39

CSB

27 2329 28

D7

21

22

20

A2

19

C2A1 C1E

1 2

K310 11 12

1 2

3 4

5 6 7 8

9

R3

0R

+3V3+5V

S2S1 S3 S4

R2

27R

R4

27R

R1

27R

R50R

+5V

C5

100n

C4

100n

+3V3

C3

100n

C1

10u

C2

100n

+3V3+5V

120126 - 12

SPI_C

LKSP

I_MOS

IDI

SP_C

SDI

SP_R

S

Figura 4.Esquema del módulo del display. La navegación en el menú se realiza con cuatro botones.

... como realizar fácilmente un servidor web y otras aplicaciones de red ...



masa, que está conectada a su vez con el pin PE3 del Xmega.Indudablemente, uno de los puntos claves de la placa es el conector para el módulo de red “Wiz820io”, que está disponible en Elektor (con referencia 130076-91) [2]. Éste cuenta con su propia placa de procesador con stack TCP/IP incor-porado; pero no hay que preocuparse, nuestro Xmega utiliza estos protocolos para el tráfico de red. El Xmega utiliza el pequeño módulo única-mente cuando ha de abrirse un socket (con una dirección IP y puerto determinados), o si han de enviarse caracteres y demás. Los caracteres reci-bidos pueden leerse por medio de un socket. La comunicación entre el Xmega y el módulo de red se realiza por SPI. Para ello en la placa se utiliza la unidad SPI del puerto C. Con el fin de no des-viarnos demasiado del tema de este artículo, reco-mendamos consultar la documentación del fabri-cante WizNet [15]. El fabricante coreano ofrece un driver en C para un determinado número de controladores, y en el código de la aplicación (por ejemplo, un servidor web) están disponibles fun-ciones como SocketOpen(…). Se ha adaptado este driver a nuestra placa y al Xmega, añadiendo incluso algunas sencillas funciones más. Más ade-lante dedicaremos un artículo separado explicando en profundidad cómo utilizar la placa en nuestra propia red de casa y en Internet.

play (figura 4). Se han situado bajo el display para poder implementar un menú debidamente.Habrá usuarios que prefieran prescindir del display, pero necesitarán los botones. Por ese motivo, los pulsadores están “duplicados”, y tam-bién están disponibles directamente en la placa, conectados a los mismos pines de puerto del controlador. Los condensadores C12, C18, C19 y C23 se encargan de filtrar los rebotes.Y por último, pero no menos importante, los LEDs son esenciales para las tareas de depuración, de modo que hemos incorporado en la placa cua-tro de ellos.

Tarjeta SD y puerto de redEl “dispositivo de almacenamiento masivo” de la placa es una tarjeta micro SD. Aquí la tar-jeta se controla mediante el llamado modo SPI, según el cual se conectan cuatro líneas (MISO, MOSI, SCK y CS) a una unidad de hardware SPI (puerto E) del Xmega. Al igual que para otros periféricos, en este caso también se propor-ciona material de soporte, como una pequeña librería, al menos para leer datos “en bruto” (que sólo pueden escribirse y ser leídos por la propia placa). Para todo el que quiera progra-mar un control por su cuenta, en esta página [14] encontrará una buena guía al respecto. Al insertar una tarjeta, su pin de CD se conecta a

Figura 5.El “Embedded Extension Connector“ permite conectar placas de expansión.

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SoftwareLa librería del ElektorBus ya presentada, otra más pequeña de la mano de KöpLe y el driver de Wiz-Net fueron el germen de la “Librería de Firmware Embebido” (“Embedded Firmware Library”, EFL), a la cual dedicamos dos artículos [16][17]. Ya que el trabajo ha seguido por el mismo camino, es decir, con este mismo framework, con placa Xmega nos encontramos en una posición privi-legiada, disponiendo de módulos para todos los bloques periféricos.La versión más actualizada del código de la EFL puede descargarse en [2] y [18], la cual contiene todos los módulos individuales, así como aplicaciones de ejemplo para nuestra placa. El controlador API para el Xmega está formado por dos archivos, como siempre, de nombre ControllerEFL.h/.c. En este caso ambos están en el subdirectorio Xmega256A3. Inclu-yen funciones para configurar y leer las entra-das y salidas digitales, leer los pines del ADC, enviar y recibir archivos a través de la unidad UART y demás, conviene echarle un vistazo a la documentación. El archivo de la placa contiene código que llama a esas mismas funciones del controlador. Para las capas más altas de la EFL existen funciones de bajo nivel que acceden directamente a los bloques periféricos. Por ejemplo:

void Display_SendByte(uint8 DisplayBlockIndex, uint8 ByteToSend, uint8 DATABYTE_COMMANDBYTE)

Esta función envía un byte a través de la uni-dad SPI, a la cual está conectado el display (en la tabla de periféricos interna existe una refe-rencia a esta unidad). Al mismo tiempo que la señal digital RS se utiliza para diferenciar bytes correspondientes a comandos o a datos, la función es capaz de identificar a qué pin está conectada dicha señal.Desde las capas superiores no se contempla cómo está cableada la placa, es decir, la asig-nación de pines de ésta. Tanto la librería del display como la verdadera aplicación pueden programarse de modo que sean totalmente independientes del hardware. De esta manera, no importa si el usuario ha optado por con-trolar el display en serie mediante el puerto SPI o en paralelo vía cuatro líneas de datos, bastará con hacer una llamada a la función Display_SendByte().

Listado 1. Demo con LEDs, pulsadores y display.

int main(void)

Controller_Init();

Board_Init();

//Extension_Init();

ApplicationSetup();

while(1)

ApplicationLoop();

;

void ApplicationSetup(void)

LEDButton_LibrarySetup(ButtonEventCallback);

Display_LibrarySetup();

Display_WriteString(0, 0, “Display0”);

//Display_WriteString(1, 0, “Display1”);

void ApplicationLoop()

ButtonPollAll();

void ButtonEventCallback(uint8 BlockType, uint8 BlockNumber,

uint8 ButtonPosition, uint8 Event)

//Buzzer(BuzzerBlockFirstIndex, 1000,

BUZZER_TONEMODE_RAMP);

if (Event == EVENT_BUTTON_PRESSED)

ToggleLED(0, 0);

Display_WriteNumber(0, 1, BlockNumber);

Display_WriteNumber(0, 2, ButtonPosition);



en Atmel Studio 6. Tras “flashear” el correspon-diente archivo hexadecimal en el Xmega, en la primera línea del display debería aparecer la pala-bra “Display0”. Al pulsar uno de los botones, se mostrará el número del display y el primero de los LEDs parpadeará.El listado 1 muestra el código fuente. En la fun-ción ApplicationSetup se inicializa la librería “Dis-play” junto con “LEDButton”, aparte informamos a la librería acerca de qué función ha de lanzarse en nuestra aplicación al presionar cada uno de los botones.Para que se comprueben los pulsadores con regu-laridad, la función ApplicationLoop debe incorpo-rar la línea de código ButtonPollAll();.En la función ButtonEventCallback(…) podemos ver el código ejecutado al pulsar un botón. La variable ButtonPosition contiene el número de botón según la placa del servidor web Xmega (de 0 a 3). A su vez, la variable Event puede tomar los valores EVENT_BUT-TON_PRESSED (= 1) o EVENT_BUTTON_RELEA-SED (= 2). De esta manera pueden definirse dos acciones, según se presione el botón o se suelte.

En el archivo de la placa están disponibles fun-ciones de bajo nivel similares para controlar la tarjeta SD y el módulo de red. En el código puede encontrarse documentación de las fun-ciones (generado con Doxygen). En el directorio “Manuals” hay un documento adicional en ale-mán, inglés y francés sobre el funcionamiento interno de la EFL.

Nuestro primer programaLa librería del display independiente del hardware se encuentra en el código base, en el directorio “Libraries” (DisplayEFL.h/.c).En la aplicación, la librería se inicializa mediante la instrucción:

Display_LibrarySetup();

Posteriormente podremos controlar hasta cuatro displays, conectados a la propia placa del contro-lador o a una de expansión, numeradas del 0 al 3. Podemos probarlo con la aplicación “Xmega-Demo”. Para ello hemos de buscar archivo “Xme-gaDemo.atsln” en el directorio “Applications” del código. Con un doble click abriremos el proyecto

Figura 6.Junto con los ocho relés forma y una potente central de control. En este caso también se conecta a un PC mediante RS485.

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la placa de expansión. Para incluir los archivos en el proyecto, únicamente habrá que “desco-mentar” la línea Extension_Init(). Lo mismo sucede con las otras líneas comentadas en el código del archivo principal.Tras compilar y volcar el programa al Xmega se consultará el estado de los tres pulsadores de la placa de expansión. Mediante la variable Bloc-kNumber podemos diferenciar dentro de la función ButtonEventCallback(…), cuál de los bloques de botones se ha pulsado (0 = botones en la placa del controlador, 1 = placa de expansión).Podemos ver cómo de cara a la aplicación no importa si los botones y el display se encuentran en la placa del controlador o en la de expansión. Esto es bastante notable, ya que los botones en la placa de expansión Linux no se leen a través de entradas digitales, sino analógicas del propio controlador (véase más acerca de la “virtualiza-ción” en el anexo de la EFL).

A los mandos Como ya hemos hecho en varios artículos, ahora conectaremos el sistema a un PC mediante un conversor RS485/USB [6]. En el conector EEC hemos colocado la placa de relés presentada en la última edición [10]. En la figura 6 puede verse el montaje completo.Esta vez ejecutaremos la aplicación “Xmega-Relay.atsln”. Como se muestra en el listado 2, la verdadera aplicación es sorprendentemente corta. En el artículo sobre la EFL de la edición de Junio [17] se explica con todo detalle lo que ocurre dentro de las funciones ApplicationSetup y ApplicationLoop. Aparte de preparar los puer-tos UART en la placa (para el RS485 y el conver-sor FTDI/BOB), también se inicializa una librería responsable de un sencillo protocolo de control llamado BlockProtocol.En la función ApplicationLoop, mediante la línea

BlockProtocol_Engine();

puede comprobarse si se han recibido nuevos comandos del PC a la placa.Tras volcar los archivos hexadecimales correspon-dientes, ahora sólo hemos de abrir un programa terminal en el PC para configurar el puerto COM y la velocidad de transferencia a 38400 baudios. También podemos configurar el programa termi-nal de modo que cada vez que pulsemos ‘intro’ se envíen los caracteres introducidos antes, segui-dos de un CR (ASCII 13).

AmpliacionesQuien disponga de su propia placa de expansión Linux [9], puede conectarla mediante un cable plano al “Embedded Extension Connector” (ver la figura 5). Se han incluido un par de archivos específicos para esta placa, llamados “Extensio-nEFL.h/.c”, que contienen las funciones de bajo nivel necesarias para los bloques periféricos de

Listado 2. Control mediante RS485/UART.

int main(void) Controller_Init(); Board_Init(); Extension_Init();

ApplicationSetup(); while(1) ApplicationLoop(); ;

void ApplicationSetup(void) UARTInterface_LibrarySetup(); UARTInterface_SetBaudrate(0, 38400); BlockProtocol_LibrarySetup(UARTInterface_Send, 0, UARTInterface_GetRingbuffer(0));

void ApplicationLoop() BlockProtocol_Engine();

Sobre los desarrolladoresBernd Köppendörfer y Achim Lengl terminaron sus estudios de electrónica e informática en 2009 en la escuela superior “Georg-Simon-Ohm” en Nuremberg, y en 2010 fundaron su propia empresa “KöpLe Engineering GbR”, en la localidad Oberasbach. Desde entonces han actuado como consultores privados desarrollando proyectos analógicos y digitales, desde sencillos sistemas hasta implementaciones con FPGAs para el procesado de imágenes en tiempo real.



Los siete relés restantes se controlan mediante R 0 x … (siendo x = 1 a 7).Quien no tenga a mano un conversor USB/RS485 también puede conectarlo al PC mediante un cable de FTDI o el conversor BOB. En lugar del primero, ahora habrá que utilizar el segundo blo-que “UARTInterface” en la placa, que lleva el número 1. Sólo hay que cambiar una línea de código en el programa. De esto:

El relé debería cerrarse al introducir este comando:

R 0 0 + <ENTER>

Y abrirse con este otro:

R 0 0 - <ENTER>

Lista de materialesResistencias:(SMD, 0805)R1 = 1k6R2 = 100 ΩR3, R21 a R31 = 10 kΩR4, R7, R8, R10 = 1 ΩR5 = 1k2R6, R15 = 3k6R9, R12, R16, R17, R19 = 680 ΩR11, R18 = 680 Ω (opcional)R13 = 120 ΩR14 = 2k2R20 = 5k6

Condensadores:C1 = 220 pF (0805)C2, C4, C7, C9 a C15, C17, C18, C19, C21 a

C29 = 100 nF (0805)C3, C6 = 47 µF (tántalo, 10 V, SMD-D/E)C5, C30 = 10 µF (tántalo, 16 V, SMD-C)C8 = 150 pF (0805)C16, C20 = 22 pF (opcional)

Inductancias:L1, L2 =470 µH (ferrita, PIS4728)L3 = 10 µH (LQH3C)

Semiconductores:D1, D4 a D8 = LED LG T67K (PLCC2)D2, D3 = diodo Schottky MBRS140IC1, IC2 = regulador MC34063A (SO8)IC3 = driver RS485 LT1785CS8 (SO8)IC4, IC6 = conversor de nivel TXB0106

(TSSOP16)IC5 = ATXmega256A3-AU (TQFP64)

Varios:JP1, JP2 = conector tipo pin header de 1x2

pines, con jumper, paso 2,54JP3, JP4 = conector tipo pin header de 1x3

pines, con jumper, paso 2,54K1 = conector tipo pin header de 2x3 pines, paso 2,54K2 = jack de 2,5 mm para soldaduraK5 = clema de tornillos de 4 pines, paso 5,08, para

soldaduraK8 = conector hembra tipo pin header de 1x12 pines,

paso 2,54K9 = conector mini-DIN de 8 pines (opcional)K12 = 2x conector hembra tipo pin header 1x6, paso

2,54, para el módulo Wiz820ioK15 = conector tipo pin header de 2x7 pines, paso

2,54

K16 = conector tipo pin header de 1x6 pines, paso 2,54, para conversor USB/TTL BOB (opcional)

K17 = socket para tarjeta micro SDK18 = conector tipo pin header de 1x6, paso 2,54,

para cable USB/TTL FTDI (opcional)Q1 = cuarzo de 16 MHz (opcional)S1, S2, S3, S4, S5 = micro pulsador SMDPlaca 120126-1

O bien:120126-91 (placa de controlador montada y

probada)

www.elekt

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BlockProtocol_LibrarySetup(IPInterface_Send, 0, IPInterface_GetRingbuffer(0));

¡Pero eso lo probaremos en el segundo artículo dedicado a esta placa!

(120126)

BlockProtocol_LibrarySetup(UARTInterface_Send, 0, UARTInterface_GetRingbuffer(0));

A esto:

BlockProtocol_LibrarySetup(UARTInterface_Send, 1, UARTInterface_GetRingbuffer(1));

En breve estaremos recibiendo mensajes a través del otro canal UART. También pueden recibirse comandos mediante TCP/IP con:

Lista de materiales del módulo del displayResistencias:(SMD, 0805)R1, R2, R4 = 27 ΩR3 = 0 ΩR5 = 0 Ω (opcional)

Condensadores:C1 = 10 µF (tántalo, 16 V, SMD-C)C2 a C5 = 100 nF (0805)

Varios:DISPLAY1 = display EA-DOG-M163X-A con retroilumi-

nación LED, LED55X31+ conector hembra tipo pin header de 1x20, 1x2, 1x2

para montaje sobre placaK1 = conector tipo pin header de 1x12 pines, paso 2,54K2 = conector tipo pin header de 1x12 pines, paso

2,54 (opcional)K3, K4 = conector tipo pin header de 1x8 pines, paso

2,54

S1, S2, S3, S4 = micro pulsador SMDPlaca 120126-2

O bien:120126-92 Módulo display montado y probado

11 22 33 44 55 66 77 8811 22 33 44 55 66 77 88

11 22 33 44 55 66 77 88 99 10 11 12

11 22 33 44 55 66 77 88 99 10 11 12

40 39 2122

19 201 2

Enlaces de Internet

[1] www.koeple.de


[3] www.atmel.com/Images/Atmel-8331-8-and-16-bit-AVR-Microcontroller-XMEGA-AU_Manual.pdf

[4] www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF

[5] www.a-z-e.de/index.php?file=mc34063.php

[6] www.atmel.com/tools/AVRISPMKII.aspx






[12] www.elektor.es/gnublin

[13] www.lcd-module.de/eng/pdf/doma/dog-me.pdf

[14] http://elm-chan.org/docs/mmc/mmc_e.html

[15] www.wiznet.co.kr/WIZ820IO



[18] www.elektor-labs.com/efl

www.elekt

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placa linux de elektor


Muchos usuarios utilizan la placa Linux de Elek-tor y su hermana la Gnublin para registrar datos (temperatura, consumo energético, etc.), a los que posteriormente se accede desde una red. Por ello, era obvio que la nueva placa debía inte-grar conexión de red y un reloj en tiempo real (figura 1). Aparte se han incorporado sugeren-cias de otros usuarios. Por ejemplo, los taladros para la sujeción se han aumentado para que puedan utilizarse tornillos más grandes.

Chips adicionalesEl circuito básico de la placa no ha cambiado res-pecto de la anterior versión [2]. Aparte del pro-cesador, en la placa encontraremos una memoria RAM de 32 MB, un adaptador USB/serie (CP2102) y la fuente de alimentación. Como la primera placa Linux de Elektor, cuenta con socket Gnu-blin/EEC de 14 pines para conectar las distintas placas de expansión [3][4], que también pue-den encargarse a través de Elektor [5]. Tanto el esquema como la placa pueden descargarse gratuitamente en formato Eagle en la página de Elektor [6]. En este enlace [7] hay un visor de archivos Eagle gratuito.Para el acceso vía red local se ha incorporado un componente adicional, ya que el procesador LPC3131 no dispone de puerto de red integrado. El ENC28J60

de Microchip [8] es un viejo conocido entre algunos lectores, que lo han utilizado para dotar de conectivi-dad a procesadores de 8 bits. Se conecta vía SPI y una línea de interrupción adicional. En el archivo del kernel existe desde hace tiempo el driver corres-pondiente para este controlador.Respecto al reloj en tiempo real (RTC), se ha optado por el MCP7940 [9], el cual requiere un oscilador de cuarzo externo. Si utilizamos una pila de botón como buffer, podremos conservar la hora exacta en el RTC cuando la placa esté apagada.

Configurando la redPara utilizar el chip LAN ENC28J60 de la placa, primero habrá que cargar el driver con:

modprobe enc28j60 irq_pin=12 cs_pin=19

Una vez listo, mediante...

ifconfig -a

Placa Linux de Elektor:¡aquí llega la segunda versión!Ahora con LAN y reloj en tiempo realDesde hace aproximadamente un año y medio, en Elektor está disponible una placa con Linux asequible y compacta, acompañada de una serie de artículos que ha permitido que hasta los principiantes puedan adentrarse en el mundo de Linux embebido. Iba siendo hora de lanzar una nueva edición de la placa, incorporando novedades y actualizaciones a raíz de los comentarios de la comunidad.

Benedikt Sauter [1] (Alemania)

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...podremos ver el puerto “eth0”, entre otros.Para obtener en nuestra propia red una direc-ción IP del servidor DHCP, habrá que introducir el siguiente comando:

dhclient eth0

Ahora sólo queda realizar una prueba, haciendo ping a un PC de nuestra propia red o a un ser-vidor en Internet:

ping google.de

Ahora como salida obtendremos por ejemplo lo que se muestra en la figura 2. Tras el ping, el programa se cierra como siempre mediante Ctrl + C.

Cargar automáticamente el driverSi queremos que el driver enc28j60 se cargue automáticamente al iniciar el sistema habrá que incluir la instrucción...

enc28j60 irq_pin=12 cs_pin=19

...dentro del archivo “/etc/modules”, en el propio sistema de archivos de la placa. Esto puede hacerse cómodamente desde la consola. El comando...

echo “enc28j60 irq_pin=12 cs_pin=19” >> /etc/modules

...añade la línea automáticamente al final del archivo. Opcionalmente también podemos edi-tar el archivo con con el conocido editor “nano”:

nano /etc/modules

Dirección MAC fijaSi tras cada reinicio la placa obtiene una nueva dirección IP del servidor DHCP, se debe a que el chip ENC28J60 no tiene una dirección MAC fija y cada vez que carga el driver utiliza una dirección distinta. Para solucionar este problema, lo ideal es definir una dirección MAC fija. En el archivo “/etc/network/interfaces” añadimos la siguiente línea:

hwaddress ether DIRECCIÓN MAC

Como dirección MAC podemos por ejemplo selec-cionar la que recibió el módulo LAN tras la pri-mera carga del driver. Ésta se mostrará con...

ifconfig

...representada como “Hwaddr”:

ENC28J60BootoptionenUSB OTG

(Device/Host)

ExterneSpannung 7-12V

Masse innen!

GNDDC Out 3,3V

Arbeitsspeicher(32MB SDRAM)

LPC3131 ARM929180 MHz

IO15IO14IO11GPA1

RJ45 Buchse

USB PWR

USB OTG

RelaisAnschlussklemme

Relais

Console

Spannungs-VersorgungUSB/Extern

Gnublin Connector RTC & Batterie SD-Karte

Reset

Figura 1.La placa “Linux Gnublin/Elektor LAN” dispone de puerto de red y un reloj en tiempo real.

placa linux de elektor


ware. Para más información, conviene echarle un vistazo a la wiki de Gnublin [10].

Para terminar...Hay una nueva versión del instalador Gnublin [11], mediante el cual, utilizando un PC con Linux, podremos incorporar un lector de tarjetas SD con bootloader, el kernel y el sistema de archivos. La nueva versión permite elegir entre entre una imagen de 8 o de 32 MB.También ha cambiado el sistema de archivos. Ahora se utiliza EXT4, que es casi seguro al 100 % en caso de desconexión accidental de la alimenta-ción. De hecho, el control del sistema de archivos es bastante fiable (y realizará una “reparación” de la tarjeta SD).En la próxima edición dedicaremos otro artículo a la nueva placa, ¡mantente a la escucha!

(130214)

Enlaces de Internet

[1] [email protected]




[5] www.elektor.es/gnublin


[7] http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/freeware/

[8] http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/39662a.pdf

[9] http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/22266D.pdf

[10] http://en.gnublin.org/index.php/RTC_DS1307

[11] http://en.gnublin.org/index.php/Gnublin_Installer

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr ba:07:1b:0c:64:0

Reloj en tiempo realLa hora del reloj puede ajustarse con una breve instrucción:

gnublin-rtc -s “2013/01/20 11:23:12”

Si queremos leer la hora podemos hacerlo mediante:

gnublin-rtc -g

Y ahora, para que Linux utilice la hora del RTC, hemos de introducir el siguiente comando:

gnublin-rtc -x

Para que la hora del sistema se ajuste tras cada reinicio según la del RTC habrá que com-pletar el archivo “/etc/rc.local” con la línea “exit 0”:

echo mcp7940 0x6f > /sys/bus/i2c/devices/i2c-1/new_deviceecho “Now setting the date and time.”sleep 1hwclock --hctosys

Después, añadimos una entrada en el archivo “/etc/modules”:

rtc-mcp7940

Por último desactivamos el script de shell hwclock, pues con este tipo de relojes en tiempo real a veces da problemas:

update-rc.d hwclock remove && update-rc.d hwclock.sh remove

Ahora, cada vez que la placa se reinicie, la hora del sistema se actualizará según el reloj del hard-

Figura 2.Salida tras hacer ping satisfactoriamente: ¡Estamos en línea!

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Realización: algunas puntualizacionesPara la realización del ‘elektorcardi♥scopio’ (que nosotros también llamamos el interfaz ECG), el trabajo ha salido bastante barato ya que el módulo está disponible ya ensamblado, probado y listo para su uso [8]. Todos los componentes del esquema eléctrico publicado en el primer artículo [9] están ubicados en una placa de dimensiones modestas (10 x 6 cm) (ver Figura 19), que ha sido estudiada para fijarla (¡sin tornillos!) en un modelo de caja corriente con compartimiento para pilas (incluida en la lista de componentes). La única cosa que hay que hacer la placa inter-faz es conectarle los dos hilos de alimentación.Si, como reto, ensambláis vosotros mismos el circuito en lugar de comprar el módulo listo para su uso, os aconsejamos que no lo hagáis a menos que dispongáis de una sólida experien-cia en la materia. El regulador IC12 debe ser un MCP1640BT (menos ruidoso). Es posible utili-zar un módulo Bluetooth diferente al propuesto (ver Figura 4c del primer artículo), siempre y cuando utilice el protocolo SSP. La ventaja de este protocolo es la de ofrecer la posibilidad de una puesta a cero (S3). Con no montar o desol-dando la bobina L3, la bobina de desparasitaje con perla de ferrita, es fácil comprobar separada-mente diferentes partes del circuito. El conector de tiras de terminales bajo la PCB es opcional. Permite reprogramar el µC ‘en el circuito’ (ICSP), con una herramienta compatible (por ejemplo, PICkit2 o PICkit3 de Microchip).La función de los tres botones y de los dos LEDs aparece en el diseño del panel frontal (ver Figura 20): S1 = parada (y reinicio del µC), S2 = mar-cha, S3 = reinicio del Bluetooth, D3 = transmisión

de los datos hacia el terminal Android (TX) y D4 = estado del módulo Bluetooth (BT).Aún nos queda confeccionar nosotros mismos un conector para nuestros electrodos y quizás también los propios electrodos. Volveremos sobre ello más adelante. Primero, vamos a poner en funcionamiento nuestro interfaz ECG. Una vez alimentado por las dos pilas AA, basta pulsar bre-vemente el conmutador S2 para que el módulo ensamblado comience a funcionar haciendo par-padear el LED D4 (2 Hz), lo que indica que el módulo Bluetooth ha sido identificado.

La aplicación AndroidLa instalación es clásica: descargamos la aplica-ción Android comprimida (fichero ANDROECG.apk)

3ª parte

elektorcardi♥scopio AndroidRealización, ajustes y modo de empleo

Marcel Cremmel (en cooperación con Raymond Vermeulen)

Esta es la última entrega de proyecto que marca un hito. En el momento de su publicación no hay nada comparable, ni por las prestaciones, ni por el precio.

Quiero dar las aquí gracias a Aurélien Moulin, estudiante I2 en l’ESEO de Angers, becario en el laboratorio de Elektor, por su participación activa en las pruebas y en la depuración de los primeros módulos ensamblados propuestos por elektorPCBservice.

cardi♥scopio Android


Figura 19.El interfaz ECG cabe en la palma de la mano. Los que conocen el tema apreciarán en el ‘rutado’ la separación correcta, esencial aquí, entre las partes analógica y digital del circuito.

La numeración de las figuras y de los enlaces comienza donde acabó la de los artículos precedentes.

Lista de componentes Resistencias (0603 1%):R1, R13, R15, R18, R19, R20, R33, R34, R54 = 10

kΩ 0,25WR2, R12 = 3k3R3 = 523 kΩR4 = 300 kΩR6 = 150 ΩR7…R11, R23 = 1 kΩR14, R53, R55, R56, R57, R59…R62 = 100 kΩR5, R16, R17, R35 = 1 MΩR21, R36, R37, R38 = 330 kΩR22 = 100 ΩR24, R65 = 390 kΩR25, R29 = 47 MΩ 5%R26, R30 = 10 MΩR27, R31 = 2M2R28, R32 = 470 kΩR39, R40, R49…R52 = 47 kΩR41, R42, R45, R46 = 28k7R43, R44 = 1M4R47, R48 = 45k3R58 = 9k1R63, R64 = 27 ΩP1, P2 = pot. 5 kΩ 20% (Vishay TS53YJ502MR10)P3 = pot. 2 kΩ 20% (Vishay TS53YJ202MR10)

Condensadores (0603):C1, C13 = 33 µF / 6V3, tántalo (encapsulado A)C2, C4, C7, C9, C12, C14 = 10 µF / 6V3, X5R C3, C5, C6, C8, C10, C15, C21, C22, C23, C24,

C39, C40, C41, C42, C43, C44 = 100 nF / 25 V, X7R

C11, C16, C25, C26, C31…C38 = 1 µF / 10 V, X5RC17…C20 = 1 nF / 50 V, X7RC27, C29 = 470 pF / 50 V, NP0, 5%C28, C30 = 47 nF / 25 V, X7R, 5% Inductancias:L1 = 4,7 µH 20% 0,5 A (Wuerth 744032004)L2…L9 = perla de ferrita, 30 Ω@100 MHz (Murata

BLM18PG330SN1D) Semiconductores:D1, D2 = BAV99S D3, D4 = LED rojo (PLCC-4)T1 = NMOSFET PSMN6R5-25YLCIC1 = PIC24FJ32GA002-I/SS EPS 120107-41IC2 = TPS60403DBVTIC3…IC7 = TLC2252AIDRG4 IC8 = LMC6482AIMX/NOPB IC9 = DG4053 AEQ-T1-E3 IC10, IC11 = CD74HC4052PWIC12 = MCP1640BT-I/CHYIC13 = LTC1981ES5#TRMPBF

Varios:K1 = conector acodado 1x5, paso 2,54 mmK2 = barra de terminales 1x6, paso 2,54 mmK3 = conector acodado 1x2, paso 2,54 mmMOD1 = módulo Bluetooth RN-42 Roving

NetworksS1, S2, S3 = pulsador (Omron SPNO B3FS-1052)

con capuchón (Omron B32-2010) Caja Pactec PPL-2AACircuito Impreso 120107-1 oMódulo ensamblado listo para usar 120107-91

OFFON RESET BT

BTTX

Figura 20.Diseño del panel frontal con 3 botones y 2 LEDs.

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[10], la copiamos en el directorio raíz del terminal Android y la seleccionamos con el explorador de ficheros. La aplicación se instalará automática-mente (si previamente hemos autorizado, en el menú de seguridad de nuestro terminal Android, la instalación de aplicaciones non-Market).Seguidamente, colocamos un ‘acceso directo’, según nuestra conveniencia. Si no está activo el lanzamiento de la aplicación del interfaz Blue-tooth del terminal, la aplicación lo indicara. Está claro que tiene que estar activo.En este estado, la conexión radio BT entre el interfaz ECG y el terminal Android no está aún establecida. Para ello, tenemos que abrir el menú y consultar los periféricos BT detectados (Paired BT Devices) (ver Figura 21). La conexión debe-ría establecerse tan pronto hayamos elegido el módulo Bluetooth del interfaz ECG. En este caso, comienza a hacerse la gráfica y el LED BT (State) del interfaz permanece encendido. En la primera conexión, será necesario introducir el código PIN (en nuestro caso: 1234) del módulo BT. En ese momento, el periférico BT queda registrado en el terminal Android y el código PIN ya no volverá a ser solicitado. El µC del interfaz no está en este protocolo para nada. El código MAC impreso sobre el módulo BT y mostrado sobre el terminal Android puede facilitar la identificación del inter-faz ECG si la lista de dispositivos BT es larga.Si no se establece ninguna conexión BT en 5 minutos, el interfaz se apagará automáticamente.Nos familiarizaremos pronto con los menús y las funciones del programa del elektorcardi♥scopio sobre el terminal Android, gracias al ‘modo de uso’ intuitivo de la Figura 22. También existe un video de demostración [11].Ahora nos queda proceder a los ajustes del inter-faz que se resume en dos operaciones simples: la tasa de rechazo del modo común (TRMC) y el equilibrado de las ganancias.

Ajuste del TRMC de cada víaEl primer ajuste consiste en optimizar el TRMC de cada amplificador diferencial con la ayuda de un generador de funciones. Comenzamos realizando el accesorio de calibración que podemos ver a la izquierda de la Figura 23 (BNC + tira de terminales sin resistencias). Lo conectamos sobre el conector K1, respetando la orientación: el terminal 1 queda a la derecha cuando en el interfaz se tienen los botones hacia sí. Las entradas Ra, La y LL están conectadas juntas para inyectar ahí una señal en modo común por los terminales 1, 2 y 3 del acce-

Figura 21.Menú de selección de la conexión Bluetooth a establecer entre el interfaz ECG y un terminal Android próximo en alcance.

Figura 22.Vista del conjunto de las funciones del interfaz táctil.

Ritmo cardíaco actual

Bloqueo/validación de la transmisión de los datos.Reducción del consumo del interfaz

Selección de la base de tiempos : zoom x1 (250 pixels/s), x2 (125 p/s), x4 (62,5p/s) et x8 (31,25p/s)

Amplificación vertical (x1, x1,2, x1,5, x2 et x3)

Selección de las derivaciones standard (DI, DII y DIII) o de las derivaciones aumentadas (aVR, aVL et aVF)

Selección de las derivaciones:los 3 a la vez a cada uno individualmente

Validación del bip cardíaco

Validación de la producción de las señales de calibración

Apertura del menú contextual

Tensión actual de la pila

130295-29F

Cursor de desplazamiento en la memoria de trazo: 0 (a la derecha) a –10 minutos (a la izquierda)

Los gráficos siguen el desplaza-miento horizontal del dedo sobre la pantalla (en modo Stop)

escala = 1 s.



sorio de calibración. Su terminal 4 está conectado al cuerpo del conector BNC y, por lo tanto, a la masa del generador de BF, mientras que el termi-nal 5 (masa del interfaz ECG) permanece al aire.Ajustamos el generador para obtener una señal sinusoidal alterna de 50 Hz y una amplitud de 1 V. Alimentamos el interfaz ECG y lanzamos la aplicación ANDROECG. Establecemos la conexión Bluetooth y observamos las derivaciones DI y DII con la amplifi-cación máxima. Ajustamos ahora los potenciómetros P1 y P2 para reducir al máximo las amplitudes pico a pico. Estas amplitudes apenas deben ser visibles con la amplificación de x10 (ver Figura 24).A falta de un generador de BF podemos trabajar de la siguiente manera:• Tocamos el terminal GND del interfaz con un

dedo de una mano. • Con un dedo de la otra mano tocamos el punto

común de los tres electrodos RA, LA et LL: inyectamos así una señal en modo común pro-veniente de la tensión de red de 50 Hz, captada por nuestro cuerpo.

• Observamos las señales DI y DII sobre el ter-minal Android.

• Con nuestra tercera mano (¡es posible que nece-sitemos una cobaya!), ajustamos P1 y P2 para obtener unas curvas lo más planas posibles.

Equilibrado de las gananciasLa ganancia total de cada de los amplificadores de cada canl debe ser idéntica, ya que las seña-les DI y DII son utilizadas para calcular las otras derivaciones (ver apartado Las Derivaciones [9]). Para este ajuste se recomienda usar un generador de señal con un atenuador, ya que la señal a inyectar debe ser bastante débil: 1,4 mVcc (a la derecha de la Figura 23, BNC + tira de terminales + resistencias). Este atenuador, constituido por dos resistencias de 1K5 y 150 K y conectadas como se indica en la Figura 25, debe ser insertado entre el generador de BF y el interfaz ECG, en el conector K1: el terminal 1 está a la derecha cuando se sujeta el interfaz con los botones hacia uno mismo.Ajustamos el generador para que produzca una señal sinusoidal de 1 Hz y 140 mVcc. Si no lo con-seguimos, conectamos nuestro terminal Android al interfaz ECG y observamos las derivaciones DI, DII y DIII, con una amplificación de x2. Debería-mos observar en DI y DII unas sinusoides de 1 Hz, como en la lectura 1 (ver Figura 26). A con-tinuación, ajustamos P3 para reducir al mínimo la curva de la derivación DIII. En efecto, el terminal

ATENCIÓNLa fabricación y utilización de equipo médico están reguladas por leyes nacionales e internacionales [14].El elektorcardi♥scopio no ha recibido ningún acuerdo ni autorización médica y, por lo tanto, no está destinado a un uso profesional.Debe ser alimentado exclusivamente por pilas para respetar la clase de protección III y sólo puede servir para fines de estudio y de experimentación personal. En ningún caso se podrán pedir responsabilidades al autor de este artículo ni al editor del mismo por las consecuencias de la utilización de este interfaz.

Figura 23.Sólo tendremos que encender nuestro soldador para confeccionar estos dos accesorios de calibración.

Figura 24.Hay que reducir lo más posible la amplitud de la señal residual de 50 Hz.

Figura 25.Este accesorio de ajuste asegura una división por 100 de la señal de calibración inyectada.

12

1k5

K1345

BNC

150k

RALALLRL0 V

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Android hace el cálculo DIII = DII – DI; con lo que DIII será nula cuando DI = DII. Se puede aumentar la amplificación para obtener más sen-sibilidad y mostrar tan sólo DIII. Las lecturas 2 y 3 representan a DIII antes y después del ajuste.A falta de un generador de BF, esperaremos la inyec-ción periódica a la entrada del interfaz ECG de la señal CAL de calibración (ver Figura 27, ver tam-bién Figura 9 en la 2ª parte del artículo) y ajusta-mos P3 para obtener en DIII una señal residual de CAL lo más débil posible. Las medidas 4 y 5 (de la Figura 26) muestran los resultados antes y des-pués del ajuste. Hay que señalar que es imposible eliminar los picos finos visibles sobre la medida 5.Consejo: Los impacientes forzarán la inyección inmediata de la señal de calibración desactivan-do-activando el botón “Cal”.El elektorcardi♥scopio ya está ahora operativo y podemos actuar en la pantalla del terminal Android, sobre los diferentes botones táctiles (ver figura 22) para elegir las gráficas, amplificar las amplitudes, cambiar la base de tiempos y des-plazarse en la memoria de la curva. Pero, para poder observar nuestros electrocardiogramas sobre la pantalla de nuestro terminal Android, aún nos queda equiparnos con los electrodos y encontrar un paciente.

Los electrodosLas señales eléctricas que captaremos con la ayuda de los electrodos son infinitamente más bajas que con las que estamos familiarizados. Por lo tanto, un buen electrocardiograma tan sólo podrá ser obtenido con unos buenos electrodos, bien colocados y bien cableados. Para la memoria, sobre el conector de los electrodos (ver Figura 28a) la masa está a la derecha cuando se sostiene el interfaz ECG con los botones hacia uno mismo. En la parte del paciente, debemos tomar la buena costumbre de respetar el código de colores [9]:Rojo = brazo derecho => RA (right arm).Amarillo = brazo izquierdo => LA (left arm).Verde = pierna izquierda => LL (left leg).Negro = pierna derecha => RL (right leg).Si no queremos hacer el desembolso de cuatro elec-trodos de fabricación industrial (las pinzas, aunque prácticas, sobre todo con los niños, no son nada baratas) podemos fabricarnos las nuestras propias. Todo electrodo con su cable de conexión es tam-bién una formidable antena, con lo que tendría-mos cuatro: así pues, se impone el uso de cables blindados para limitar la influencia de las señales no deseables. El blindaje sólo está conectado en

Figura 26.Estas lecturas nos serán útiles para el equilibrado de los amplificadores IC3 e IC4 (vías DI y DII): se trata de reducir al mínimo la curva de la derivación DIII.

Figura 27.Cada minuto el interfaz produce, durante 10 s, una señal CAL de 2 Hz/1 mV, utilizable para el equilibrado de las ganancias (ver Figura 26).

1

2

3

4

5



Funciones futurasUn proyecto de este tipo está en constante evolu-ción. En el estado actual, no existe ninguna otra aplicación de presentación que la versión Android. Sin embargo, Elektor tendrá el placer de publicar la versión para iPhone, LINUX, MAC o PC que aquellos electores motivados tengan el gusto de proponer-nos. Mientras tanto, aquí tenemos las funciones de la aplicación Android en fase de desarrollo:• Filtro digital de rechazo de la tensión de red

de 50 Hz (o de 60 Hz).

el lado del interfaz; del lado del electrodo tene-mos que aislarlo para evitar todo contacto con la piel. ¡Atención! Aunque un cable de audio es válido desde el punto de vista eléctrico, desde el punto de vista mecánico es bastante frágil. Unas abrazade-ras atenúan el riesgo de ruptura (ver Figura 28b). Los conectores banana de 4 mm permiten utilizar accesorios de fabricación industrial (ver Figura 29) tales como adaptadores de conector banana para botón pulsador [12] o bananas que se ator-nillan (RS ref. 641-8053).Si os quedan monedas de antes del euro con base de níquel, también podemos hacer nosotros mismos estos accesorios con los gastos mínimos. La única dificultad es soldar un casquillo de 4 mm sobre la moneda (ver Figura 30) y cuatro abrazade-ras elásticas (tira para tirador y banda de velcro) mantendrán en su lugar sobre las muñecas y los tobillos. También se puede utilizar trozos de gomas de cámara de rueda de moto o de ciclomotor. Colo-caremos los electrodos sobre las muñecas y los tobillos y, si es posible, usaremos gel conductor mejorar la calidad de los ECG, con una reducción notable del ruido de las tensiones de contacto.

Almacenamiento y lectura de los ECGEstas operaciones son simples y no se pide nin-guna opción: se almacena o se leen los 10 minutos de muestras de las derivaciones DI, DII y DIII. El índice de la última muestra (la actual) en la memo-ria circular ECG también se almacena para dar la misma apariencia de las curvas en la lectura (la última muestra se representa a la derecha de la pantalla: ver Figura 17 en el 2º artículo).Las operaciones de almacenamiento/lectura están propuestas en el menú. Una ventana nos propone elegir entre un fichero ya existente o un nuevo fichero del que tan sólo tendremos que escribir su nombre (ver Figura 18 en el 2º artículo [13]).

Otras funcionesLa casilla “Cal” permite elegir la inyección perió-dica de una señal de calibración (ver Figura 22) en lugar de las señales ECG. Bien conocida por los cardiólogos, la señal de calibración, cuya amplitud es exactamente de 1 mV, es utilizada como referencia de comparación con los ECGs.La aplicación Android calcula el ritmo cardiaco con un algoritmo basado en la derivada de la señal DI. A veces, este algoritmo puede llegar a producir un error, así como su presentación en la pantalla y el bip sonoro producido. Como este ruido puede hacerse muy molesto, se corta usando el botón SP.

Figura 28.Vamos a confeccionar este adaptador para un conector de electrodos de fabricación industrial (Figura 28a). A señalar las abrazaderas del conector robusto casero (28b) hecho en 2006 para la versión Gameboy que tenía un electrodo menos.

Figura 29.Los accesorios de fabricación industrial no son baratos, pero tienen buena presencia.

Figura 30.Conseguiremos unos electrodos satisfactorios con la ayuda de una cuantas monedas antiguas, siempre y cuando soldemos sobre ellas un casquillo para una banana hembra.

•Proyectos


• Presentación de las lecturas en la nube a través de una API (Application Programming Inter-face) de Google.

También trabajo sobre una aplicación Windows para consultar los ECGs registrados en la tarjeta SD incluso mostrarlos de forma directa a través de un interfaz Bluetooth.En un futuro algo más lejano, propondría código para copiar sobre vuestra página personal que permitiría recibir y mostrar los ECGs leídos por nuestro terminal Android y trasmitidos hasta dicha página. El médico que os trate o vuestro cardiólogo podrá, si lo deseáis, consultar regu-larmente esta página para hacer un seguimiento de vuestro estado de salud.

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Enlaces en Internet

[8] Módulo listo para usar www.elektor.es/120107-91

[9] 1ª parte: elektor nº421-422 julio/agosto de 2013, p.36 www.elektor.fr/120107

[10] aplicación ANDROECG.apk www.elektor.fr/130295

[11] Vídeo de demostración www.youtube.com/watch?v=wCGXKkV7EJ4 Versión en Inglés en preparación; por favor, enviad vuestros comentarios a la versión francesa a [email protected]

[12] Electrodos http://www.praxisdienst.fr/fr/home/

[13] 2ª parte: elektor nº 399 septiembre de 2013, p. 44 www.elektor.es/130227

[14] dura lex sed lex http://homeusemedicaldevices.com/humd.html

Acoplador de pulsador y conector de banana (adptadores banana a snapon)

http://goo.gl/5WWYFu o http://www.praxisdienst.com/en/Diagnosis/Specialised+diagnosis/ECG+devices+and+accessories/oxid+oxid/Press+stud+adapter+for+ECG+red.html

Pinzas (limb clamps)

http://goo.gl/bZIKXf ou http://www.praxisdienst.com/en/Diagnosis/Specialised+diagnosis/ECG+devices+and+accessories/oxid+oxid/Limbs+Clip+electrode+Adult+red.html

El autor, Marcel Cremmel, es profesor agregado en Ingeniería Eléctrica, especialidad Electrónica, en el Liceo Louis Couffignal de Strasburgo, en la sección BTS electónica.http://electronique.marcel.free.fr/



El electrocardiograma normalRitmo y frecuenciaLa frecuencia normal en reposo está comprendida entre 50 y 100 pulsaciones por minuto. Una frecuencia inferior a 50 es una bradicardia sinusal y una frecuencia superior a 100 es una taquicardia sinusal.

Despolarización auricular: onda PSu duración normal es inferior o igual a 0,1 s.Su amplitud normal es inferior o igual a 0,25 mV, es decir, ¼ de la amplitud de la señal de calibración CAL.La onda P es, generalmente, máxima en DII, DIII y aVF. La onda P es siempre positiva en DI y DII Y negativa en aVR.

Espacio PR o PQLa duración normal del inter-valle PR es comprendida entre 0,12 y 0,20 s. Se mide desde el inicio de la onda P al inicio del complejo QRS. Se corresponde con los tiempos de conducción de la transmisión de la aurícula los ventrículos. Puede disminuir cuando la frecuencia cardiaca se acelera con el esfuerzo. Más allá de 0,20 s, indica un problema (o trastorno) de conducción auriculo-ventricular.

Amplitud de QRSEn las derivaciones frontales, la amplitud es muy variable. Una amplitud inferior a 0,5 mV (1/2 CAL) en el conjunto de estas derivaciones, es una indicación de micro-tensiones.

Duración del complejo QRSDe media, tiene un valor de 0,08 s; debe permanecer inferior a 0,12 s. Más allá de este valor, se trata, lo más habitual, de un asincronismo de despolarización de los dos ventrículos ligados a un problema de conducción intra-ventricular.

Re-polarización ventricular: segmento ST – onda T – onda UEl segmento ST separa el complejo QRS de la onda T. Su origen se toma del final del de QRS.La onda T es, normalmente, de baja amplitud, asimétrica, con una pendiente ascendiente más débil que la pendiente descendente, y del mismo sentido que QRS. Normalmente es positiva en DI, DII, DIII y aVF. Una onda T difásica o negativa en DIII debe ser considerada como fisiológica.La onda U, inconstante, va seguida a la onda T. Es del mismo sentido pero de amplitud menor. Su significado es discutido.El inter-valle QT (inicio de QRS, fin de T) varía en función de la frecuencia cardiaca. Para une frecuencia próxima a 60/mn, la duración del inter-valle QT está próxima a 0,4 s.

R

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•Proyectos


Para la estación meteorológica móvil queríamos estudiantes que fuesen capaces de recoger datos de forma activa, de diferentes entornos: en la ciudad, en los parques y a lo largo de las orillas de los ríos. Cada entorno debería proporcionar un conjunto de datos diferente para los estudiantes, que estos compararían. Decidimos usar globos atados con cuerdas para que los estudiantes pudiesen controlar la locali-zación y la recogida de datos a grandes alturas. Esto también nos dio la oportunidad de incluir una cámara ‘time-lapse’ (es decir, de captura espa-ciada de imágenes) que permitiría a los estudian-tes establecer relaciones y visualizar sus datos de los diferentes entornos.

Decisiones, decisionesEstablecimos como recopilar la electrónica reque-rida: un sensor de temperatura/humedad, un micrófono, una cámara espía de muy poco peso, y un sensor de CO2. Según nuestros conocimien-tos, no disponíamos de un sensor de velocidad de

viento ya construido que cumpliese con nuestros requerimientos. La mayoría de los anemómetros requiere una superficie estable o un objeto al que sujetarse para poder realizar sus medidas, pero como los nuestros iban a estar colgados de un globo, tuvimos que idear un método dife-rente. Esto, junto con una serie de problemas imprevistos, nos complicó lo que, en un princi-pio, habíamos pensado que sería un proyecto relativamente simple.Para mantener el coste lo más bajo posible, deci-dimos usar un grupo de globos en lugar de un único globo meteorológico de gran tamaño. Com-pramos un tanque de helio tamaño consumidor, junto con una bolsa de globos de los que se usan en las fiestas. Buscando en la red, llegamos a estimar que tendríamos suficiente con unos 25 globos para elevar el módulo Arduino, una placa de extensión, los sensores y una estructura o contenedor de poco peso.Lo siguiente fue el anemómetro. Nuestro obje-tivo no era tanto medir la velocidad del viento

David Cuartielles, Clara Leivas, y Tien Pham (Arduino Verkstad)

Arduino en marcha (7)Información sobre el experimento de Estación Meteorológica MóvilArduino Verkstad (“Workshop”) fue el encargado de crear un conjunto de experimentos educativos pensados para introducir a los estudiantes de instituto en la electrónica. El objetivo principal era el hacerlo lo suficientemente asequible, atractivo y desafiante para que despertase su curiosidad. Incluido en el conjunto de experimentos está la Estación Meteorológica Móvil, un experimento multidisciplinario que combina las ciencias naturales, la física y la tecnología.

curso arduino (7)


de forma exacta como la de ser capaces de com-parar las velocidades. Así pues, decidimos medir tan sólo las rotaciones por segundo, con lo que pensamos usar una resistencia dependiente de la luz (LDR) y un LED para crear nuestro sen-sor. La idea era colocar la LDR en frente del LED con un disco de papel que giraba entre los dos. El disco tendría una ranura cortada y, a medida que girase, la luz pasaría intermitentemente a través de la ranura y activaría la LDR.

Resolviendo problemasComo parte de nuestro primer intento, tratamos de colocar el LED muy próximo a la LDR, espe-rando que la magnitud de las lecturas no exi-giera la necesidad de un apantallamiento. Como sospechábamos, este no fue el caso, por lo que decidimos buscar una caja oscura donde alojar la electrónica.Esto generó otra serie de problemas relacionados con el ensamblado mecánico por lo que tuvimos que cambiar de idea y pasar a usar un sensor de infrarrojos (IR) y un disco de papel blanco y negro en lugar del sistema inicial. Esta solución parecía más prometedora ya que sólo requería un componente electrónico, lo que daba menos espacio a un error mecánico.Probamos el conjunto y todo funcionó bien. La siguiente parte era un poco más delicada: cómo recoger el viento realmente para que hiciese girar el disco. Como nuestro objetivo era el de cons-truir una estación meteorológica de muy poco peso, no podíamos usar exactamente su peso para estabilizarla, de manera que un anemóme-tro pudiera girar mientras tenía un punto esta-cionario como referencia.De nuevo, para conseguir que el conjunto fuese reproducible en cualquier lugar por los estudian-tes, decidimos usar un modelo de papel. Fabri-camos una sencilla turbina con aspas de papel y cinta (ver Figura 1). La montamos de forma horizontal para que, independientemente de la dirección del viento, girase. Para mantener los globos estables, agrupamos los globos en las cua-tro esquinas esperando que la estación meteo-rológica no comenzase a girar.

Soplando en el vientoNuestra maqueta papel demostró que podía fun-cionar. En cualquier caso, conseguimos que el sensor de IR y el disco de papel funcionasen, por lo que estábamos muy contentos. Ahora nos había llegado el momento de probar el modelo

Figura 2. Nos pareció suficiente una docena de globos para subir la Estación Meteorológica Móvil Arduino ensamblada, en lugar de los 25 calculados inicialmente.

Figura 1. Modelo de una turbina fabricada con papel y tinta, para usar como un anemómetro. ¡O eso esperamos!

•Proyectos


los resultados desde la tarjeta SD. Ahora era el momento de comprobar el anemómetro impro-visado. El Puerto del Oeste en Malmö, Suecia, es muy ventoso y creíamos que podíamos con-seguir buenos resultados. Así pues nos dirigimos allí con los globos. Tan pronto como se abrie-ron las puertas deslizantes, los globos fueron absorbidos al exterior y la cuerda se tensó. Los globos comenzaron a girar con el viento y sus cuerdas se enredaron. No solamente eso, sino que el viento era tan fuerte que los globos y la estación meteorológica volaban casi horizontal, acercándose al punto de ruptura de las cuerdas.Sólo en ese momento nos dimos cuenta de algo que era bastante obvio. El diseño del anemóme-tro no podía funcionar ya que los globos nunca estarían verticales si estaban atados. En el mejor de los casos, se quedarían con un cierto ángulo. Quizás fuese porque teníamos en mente el diseño tradicional de los globos meteorológicos que vola-ban libremente, que no consideramos esta posi-bilidad, pero atar los globos con cuerdas cambió la dinámica completamente.Decepcionados, intentamos varios diseños, uno de los cuales fue el de montar la turbina verti-calmente. El problema ahora estaba en alinear la turbina con el viento, por lo que intentamos añadir una cola similar a la de las veletas. Esto desplazaba el peso de la unidad y, sencillamente, era demasiado imprevisible ya que oscilaba con el viento.

Turbina bidireccionalFinalmente, decidimos diseñar una turbina impresa en 3D que soplaría en ambas direccio-nes. Esto lo conseguimos enroscando la forma de las aspas a lo largo de sus ejes de giro. Como en la escuela con la que estábamos trabajando ya tenían una impresora 3D, nos podrían imprimir la turbina a un coste razonable. Era un compro-miso, pero no podíamos pensar en nada mejor en aquel momento (y el tiempo acuciaba).La persona al cargo de la mecánica (que era yo, David) no tenía mucha experiencia con la impresora 3D, de hecho, sería mi primera vez. Después de unos intentos, conseguimos imprimir un prototipo tosco que funcionase. Lo probamos otra vez y nos alegramos de encon-trar que, sí, el anemómetro trabajaba en casi cualquier ángulo. En este punto, decidimos también cortar con láser una estructura de MDF (madera prensada), de modo que pudiera mon-tarse correctamente y que diera consistencia al

diseñado: sólo teníamos el sensor de tempera-tura/humedad, el sensor de IR y la cámara espía.Primero probamos el sensor de temperatura/humedad y la cámara, en el interior. Nos acer-camos al edificio de la Universidad más cercano, inflamos los globos y nos pusimos muy contentos al darnos cuenta que no teníamos que utilizar tantos globos (ver Figura 2). Fue de maravilla: nos chocamos las manos ya que pudimos cargar

Figura 3. Impresión inicial con la cometa Rokkaku.

Figura 4. Diagrama de conexión diseñado por los chicos del Instituto que trabajaba en el nivel “conectar-cable-x-a-cable-y”.

curso arduino (7)


y la cometa volvió a estrellare: perdimos horas de trabajo y unos cuantos clavos rotos.Finalmente, nos encontramos con el diseño de una cometa llamada rokkaku: una cometa de seis lados, originaria de Japón, que se decía que era la cometa de una sola cuerda más estable disponible. Construimos una maqueta con bambú y cober-tura de plástico y fuimos a volarla (ver Figura 3). Estábamos muy contentos con el resultado, sobre todo al ser la primera cometa que cualquier de nosotros había construido alguna vez.Estábamos preparados para reunir todos los ele-mentos y hacer una prueba de funcionamiento del conjunto… cuando se decidió que todos estos elementos eran demasiado imprevisibles para nuestros objetivos. Necesitábamos algo un poco más fácil de manejar y, de nuevo, llegamos al compromiso de colgar la estación meteorológica móvil de una vara larga con un gancho curvo. Verdaderamente fue una buena e interesante decisión ya que parecía un poco más interactiva. Los estudiantes podrían dirigir la estación meteo-rológica hacia los árboles y ver si la vegetación afectaba a las lecturas, o planear con ella sobre un puente, directamente sobre el agua.Satisfechos, volvimos al trabajo con la electrónica. Añadimos el sensor de sonido y funcionó perfecta-mente. El sensor de CO2 fue otro tema. Cuando fun-cionaba, daba complicaciones. Requiere un calen-tamiento y exige bastante cuidado con el código fuente y, por lo tanto, era difícil de explicar a los niños que participaban en el taller cómo funcio-naba el sensor. La Figura 4 da una idea de cómo todo estaba todo conectado hasta llegar a Arduino.

montaje. Esto ayudaría a permitir que los sen-sores, especialmente el sensor de IR, trabaja-sen bien. (En términos de coste, sería relativa-mente barato para nosotros usar el cortador láser comunal para producir kits ligeros que podría-mos enviar. De nuevo un compromiso, pero era asequible.)Nuestra alegría duró poco, justo hasta que fui-mos otra vez a hacer pruebas en el exterior (sin globos, sólo al aire libre). De alguna manera, los sensores de IR estaban recibiendo muchas interferencias desde fuera. La única solución que podíamos encontrar fue pintar con spray negro la cubierta plástica. Finalmente, tuvimos que imprimir la caja usando sólo plástico negro, ya que otros colores daban interferencias. El sen-sor de IR se mostró tan ‘temperamental’ como la LDR. Moviendo el sensor tan sólo unos pocos milímetros, más cerca o más lejos del disco, se evitaba que el sensor obtuviese valores de lec-tura correctas. De hecho, parecía que el sensor de IR que estábamos usando tenía una toleran-cia pequeña en su rango de trabajo, pero al final conseguimos que funcionase.

Adiós a los globosEncontramos que las impresoras 3D, aunque eran buenas para hacer prototipos, no necesariamente eran las más exactas (quizás era simplemente un tema de inexperiencia) o las más suaves. Los pequeños puntos de fricción donde la impresora había dejado baches se traducían en que se nece-sitaba más viento, es decir, teníamos que elevar el umbral de velocidad. Otro compromiso, pero uno que, de nuevo, decidimos tomar.Creíamos que estábamos cerca de la línea de llegada, pero entonces recordamos el problema de los globos. Nos vino la idea de una cometa y pensamos que sería mejor intentar esta otra vía. Así pues, nos adentramos en la investigación de las cometas. Nuestra primera incursión en la fabricación de cometas fue una cometa caja. Alguien mencionó una anécdota sobre una cometa caja capaz de producir suficiente empuje como para levantar a un humano, por lo que decidimos que sería nuestro primer modelo. Después de construir una cometa de aspecto bastante feo, usando clavijas y bolsas de basura, conseguimos que volase... durante unos diez segundos antes de que se estrellara en el suelo. Añadimos alas que ayudaron como estabilizadores, pero en la zona en la que estábamos había vientos imprevisibles

Figura 5. El ensamblado final del hardware de la Estación Meteorológica Móvil. La temperatura, la humedad, la altitud y el nivel de CO2 fueron medidos, procesados por Arduino y escritos en una tarjeta SD. El sistema también tomó imágenes desde las alturas. Remarcar la turbina 3D impresa incorporada en la PCB.

•Proyectos


Los niños primero ensamblaron la estación y, luego, hicieron una excursión para capturar datos en diferentes localizaciones. Se capturaron datos de temperatura, humedad, nivel de ruido y velo-cidad de viento, a un ritmo constante, junto con una imagen de la posición desde arriba. Después, los participantes volvieron al ordenador del labo-ratorio y, usando la aplicación software ‘Proces-sing’, trazaron un mapa de la información con las imágenes y procedieron a crear una pequeña presentación para los otros grupos, explicando lo que habían aprendido de las diferentes posi-ciones. El “sketch” de Processing desarrollado para el proyecto también está disponible en [1].

Lecciones aprendidasEn el momento de escribir este artículo, hemos estado trabajando con el experimento con

Aunque no estábamos completamente satisfechos al 100% por el modo en que el experimento se había desarrollado, sí estamos satisfechos con la curva de aprendizaje. Fallamos y resolvimos situaciones muchas veces pero, finalmente, lle-gamos a la meta. A veces hay éxito en el fracaso.En la Figura 5 se muestra la Estación Meteoro-lógica Móvil completamente ensamblada a modo de vista esquemática. En [1] podemos encon-trar más de estos dibujos que muestran el lado electrónico de las cosas y que están disponibles para su descarga gratuita.

Empieza el espectáculoProbamos la estación meteorológica colgada de globos y de una cometa. Ambas tentativas fueron malas en la adquisición de datos significativos del experimento. Por lo tanto, decidimos colgar la estación de un palo largo, con una vara de extensión (ver Figura 6).La primera vez que esta estación meteorológica fue puesta en práctica fue en el “campo de la Tecnología” de los Niños de Etopia, en Zaragoza (España), que tuvo lugar en los meses de junio y julio de 2013. Durante este acontecimiento, los niños trabajaron/jugaron con diferentes tecno-logías interactivas durante un período de 5 días. Aprendieron a contar en binario, cómo programar las placas Arduino, a conseguir que los robots se moviesen, y a cómo leer datos medioambientales y mostrarlos en una pantalla.

A cerca de Arduino VerkstadArduino Verkstad (“banco de trabajo” en Sueco) es un equipo formado recientemente, y cada uno de nosotros está especializado en un área diferente, algunas de las cuales se solapan. No todo el mundo está involucrado directamente en el proceso pero, prácticamente todos hemos contribuido asesorando y guiando un poco a los desarrolladores principales, Tien y Clara.

Figura 6. Después de una serie de intentos infructuosos con globos y cometas, se decidió colgar la Estación Meteorológica Arduino de una vara larga. Esto era lo que los profesores tenían en mente… y un ejemplo de cómo los chavales la construyeron. Las partes de la turbina fueron producidas en diferentes colores.

curso arduino (7)


en avisarnos, enviando un correo, a [email protected].

La historia ilustradaEl conjunto de dibujos técnicos presentado a los estudiantes para ayudar en el ensamblado de la Estación Meteorológica Móvil Arduino está dis-ponible para su descarga en la página web de Elektor [1]. Un conjunto de dibujos ilustran las conexiones de la electrónica externa a la placa principal Arduino (‘BalloonExperiment-xx.png’). El otro, muestra el montaje completo de la unidad, incluyendo la vara donde se cuelga (MDF_Wea-therStation_Instructions-xx.png).

(130043)

[1] ‘Sketch’ del procesamiento software Arduino (fichero .zip); dibujos de montaje y esque-ma eléctrico (fichero .zip): www.elektor.es/130043 (descarga gratuita).

niños durante tres días. Se hará un total de 15 veces durante las tres semanas siguien-tes y 150 niños trabajarán con las estaciones meteorológicas.Una cosa que hemos visto es que hay demasia-dos cables en el diseño. Para un desarrollo con-tinuado viable de este proyecto o, incluso, para una extensión a más sitios, el diseño del shield Arduino actual tendría que tener los componen-tes soldados a una placa. Además, la cámara que conseguimos para tomar las fotos resultó ser tan débil como se podría esperar por el pre-cio que pagamos. Tuvimos que soldar de nuevo los hilos que “activaron” el botón de la cámara varias veces.Definitivamente, vamos a desarrollar este experi-mento más adelante y si tenéis cualquier comen-tario, ideas de cómo mejorarlo, o tenéis conoci-miento de experimentos similares que funcionan a los que poder referirnos, por favor, no dudéis

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•Tech The Future


A pesar de su importancia, hay muy pocos meca-nismos de protección en marcha para las perso-nas que descubren o filtran (‘leakers’) actividades ilícitas. Ellos se arriesgan a un trato muy severo y a una persecución legal, de los que el caso del oficial de bajo rango Bradley Manning, es sólo un ejemplo. Manning, quien fue animado a revelar documentos militares y diplomáticos para insti-gar un debate público sobre las guerras en Irak y Afganistán, fue llevado a una celda de aisla-miento durante nueve meses antes de su juicio. Recientemente, ha sido acusado de 20 cargos y se enfrentaba a una petición del fiscal de 90 años de prisión. Finalmente ha sido condenado a 35 años.Los periodistas, ‘blogueros’ y las organizaciones de los medios responsables de la publicación de la infor-mación, también están cada vez bajo más presión.A la luz de todo esto, la revelación de actividades ilícitas se ha mostrado como un importante tópico en el OHM2013, el certamen de ‘hackers’ al aire libre más grande de toda Europa. He hablado con gente de distintas organizaciones que han

emprendido iniciativas para construir una infraes-tructura mejor de denuncias de actividades ilíci-tas. Globaleaks proporciona una infraestructura técnica para que sea posible que cualquiera pueda establecer su propia plataforma de denuncia de actividades ilícitas. La Associated Whistleblowing Press (o Asociación de Prensa de Denuncia de Actividades Ilícitas) es una plataforma descen-tralizada de personas que denuncian actividades ilícitas y el International Modern Media Institute (Instituto Internacional de Medios Modernos) aboga por leyes que protejan a los que denun-cien actividades ilegales en todo el mundo.

International Modern Media Institute El International Modern Media Institute tiene como objetivo proteger la libertad de prensa promo-viendo la adopción de una estructura legal de apantallamiento [1]. Smári McCarthy, director eje-cutivo del International Modern Media Institute (o IMMI), dice: “EL IMMI está trabajando en la creación de una jurisdicción legal donde existan

Tessel Renzenbrink (Elektor TTF Editor)

Construyendo una Infraestructura para Revelar Actividades Ilícitas

Las revelaciones del ex contratista de la NSA Edward Snowden, revelan una enorme colección de datos de activi-dades del tráfico en Internet. Se ha descubierto que los servicios secretos americanos, alemanes, ingleses y otros más, participaban a gran escala de pro-gramas de vigilancia que no tenían nada de transparencia o supervisión democrá-tica. La democracia no puede funcionar adecuadamente si se mantiene a los vo-tantes en la oscuridad de la información, con lo que los que revelan actividades ilícitas, juegan un papel crucial en los procesos democráticos, proporcionándo-le al público esa información.

Arturo Filastò.(Foto: Matteo G.P. Flora [5].

CC licencia: BY-NC-SA 3.0)

infraestructura para revelar actividades ilícitas


las protecciones legales para los informantes de actividades ilegales y periodistas. Para alcanzar nuestro objetivo realizamos el procedimiento tradi-cional: escribir informes, hablar con los parlamen-tarios e informar y atraer al público. En Islandia ya hemos hecho algunos progresos sobre esto. Ya hay un primer borrador de una ley de protección enviada al ministerio. Es un trabajo lento, ya que el trabajar con políticos siempre lo es.”“Estamos tratando de alcanzar un nivel de legis-lación de información de forma global. Por lo tanto, hablamos con diferentes partes en dife-rentes jurisdicciones, tales como en países de Europa y el norte de África. Pero el progreso que ya hemos hecho en Islandia es importante. Nuestro objetivo es crear un modelo de país en el que funcione ya que, una vez que tenemos un ejemplo, es más fácil propagar la idea.”

Tessel: ¿cuáles son los problemas legales con respecto a la denuncia de actividades ilícitas?McCarthy: “Hay una gran cantidad de cosas diferen-tes. La mayoría de los países no tienen ninguna ley que proteja a las personas que denuncien activida-des ilícitas. Hay algunos que tienen un bajo nivel de protección que los gobernantes se saltan fácilmente cuando lo necesitan. La condena de Bradley Man-ning por actos de espionaje es una prueba de ello.También hemos visto intentos de silenciar a la prensa. El periodista de investigación americano Barrett Brown es un buen ejemplo. Las empresas de seguridad privada Stratfor y HBGary fueron ‘hackeadas’ por Anonymous y los datos obteni-dos fueron publicados en la red. Brown comenzó a usar esta base de datos como fuente para investigar en el estado de la seguridad nacio-nal. Actualmente está en la cárcel a la espera de juicio. Si fuese declarado culpable, podría ser condenado hasta 105 años de prisión. No abrió ninguna brecha en el sistema sino que tomó datos que habían sido publicados y estaban disponibles en la red y esto está siendo ahora perseguido.

GlobaleaksArturo Filastò es parte del desarrollo del equipo de Globaleaks [2]. “Globaleaks es un programa diseñado para permitir que cualquiera pueda con-figurar fácilmente una página para personas que denuncien actividades ilegales”, dice Filastò. “Es un programa de código abierto que cualquiera puede descargarse, instalarlo y tener una página web para los que denuncian actividades ilegales”.“Proporcionamos la infraestructura técnica, es

decir, nosotros no ejecutamos una plataforma de denuncia de actividades ilícitas. La parte técnica es tan sólo una parte importante del funciona-miento de una plataforma correcta. Pero hay que hacer publicidad, revisar las informaciones

dejadas y crear una plataforma de publicación o colaborar con una de ellas. Nosotros contri-buimos con este “ecosistema” permitiéndo que otra gente pueda ejecutar iniciativas positivas.”En la parte frontal, el programa proporciona un interfaz de usuario sencillo para los que denuncian actividades ilícitas (‘leakers’). A través de una serie de ‘clics’ de ratón pueden enviar documentos, de forma segura y anónima, a uno o más receptores que ellos hayan elegido. Los receptores pueden ser cualquiera desde periodistas hasta organizaciones de derechos humanos, quienes se han dado de alta en la plataforma de denuncia de actividades ilícitas. Cuando un informante decide incluir un receptor particular en el envío, él o ella recibirán un correo electrónico con los documentos.

Tessel: ¿qué medidas de seguridad proporciona Globaleaks para proteger a la gente implicada?Filastò: “Globaleaks usa Tor para proporcionar el anonimato.” [Tor es un programa gratuito y una red abierta que crea anonimato en el tráfico por Internet. Ni el receptor ni nadie que intercepte los

Pedro Noel. (Foto: Matteo G.P. Flora.

CC licencia: BY-NC-SA 3.0).

•Tech The Future


Wall Street Journal tenía sus vulnerabilidades de seguridad al descubierto tan sólo unas pocas horas después de que estuviese en funciona-miento. Filastò: “Vimos que había una buena base de usuarios pero que los desarrolladores lo estamos haciendo erróneamente. Nos dijimos: ‘somos gente segura, podemos hacerlo mejor’. Así pues, hace dos años que estamos trabajando con un prototipo avanzado: Globaleaks 0.1. Fue un experimento inicial que ha ido bastante bien. Lo volvemos a editar desde su boceto inicial y ya estamos en su versión 2.24.”“Globaleaks es parte de Hermes, una organización sin ánimo de lucro, centrada en la transparencia y en los derechos humanos digitales [3]. Tam-bién trabajamos en otros proyectos software que promueven la libertad de expresión en la red.”

Associated Whistleblowing Press Una plataforma de denuncia de actividades ilíci-tas que trabaja con el programa Globaleaks es la Asociación de Prensa de Actividades Ilícitas (‘Asso-ciated Whistleblowing Press’ o AWP) [4]. Pedro Noel, co-fundador de AWP y activista de medios en Internet, explica lo que es esta plataforma. “AWP es una organización sin ánimo de lucro que lucha por la libertad de expresión y contra las vio-laciones de los derechos humanos por medios de denuncia de actividades ilícitas. Queremos poner a la luz material confidencial que puede probar delitos en general, ya que la transparencia es la mejor medida contra la corrupción y la injusticia.” “AWP está localizada en Bélgica ya que es uno de los pocos países que proporciona una estructura legal para la protección de las fuentes. No es una protección total ya que, si se conoce la fuente, ésta es tratada como un tema de seguridad nacional y si no hay otra alternativa para localizar la fuente, [el gobierno belga] puede obligarnos descubrir quién es la fuente. Así pues, hemos colocado mecanis-mos para mantener la identidad del informante de forma anónima, incluso para nosotros mismos. Damos instrucciones a las fuentes de no revelar su identidad y utilizamos programas como Tor y Glo-baleaks para hacer seguras las comunicaciones.”“Somos una plataforma descentralizada. Trabajamos con nodos locales que contienen sus propias páginas de denuncia de actividades ilícitas. Son autónomas y tienen poder de decisión y de organización total. Si quieres a gente que participe, tienes que trabajar dentro de un contexto local. Alguien puede tener información sobre vertidos de basura ilegales en un río que, si son enviados a una página de denun-

paquetes de datos pueden observar la identidad del remitente. Esto se consigue enviando el trá-fico a través de una serie de conexiones encrip-tadas sobre una red puesta en funcionamiento por voluntarios.] “Esta red ejecuta un servicio Tor oculto que asegura el anonimato del infor-mante y también la de la persona u organización que está ejerciendo de servidor. La localización del servidor es desconocida, por lo que no puede ser atacada. Los receptores no deben ser anó-nimos ya que nadie va a enviar ningún tipo de información si no sabe quién es el receptor final.”“Además, el envío de la información está encrip-tado. El fichero se envía al receptor usando PGP [Pretty Good Privacy, un programa utilizado para la encriptación de correos electrónicos]. El propio fichero también está encriptado.”

Tessel: ¿Por qué habéis iniciado este proyecto?“Después de ver todo el drama que se creó con el caso de los correos de ‘Wikileaks’ decidimos empezar a trabajar sobre ello”. [En 2010 Wiki-leaks inició la entrega controlada de información y correos diplomáticos de los Estados Unidos. En colaboración con medios de comunicación aso-ciados, los documentos fueron redactados para omitir información sensible como los nombres. Después de una brecha de seguridad, toda la base de datos llegó a estar disponible en Inter-net.] “Después de todo esto brotaron gran can-tidad de páginas de contenido de filtraciones. La mayoría de ellas tenía una seguridad muy pobre y vimos que muchas de ellas fallaron.” Por ejemplo, el buzón de denuncias SafeHouse del periódico

Smári McCarthy. (Foto: SHAREconference.

CC licencia: BY-SA 2.0).

infraestructura para revelar actividades ilícitas


Hay compañías que están buscando beneficios y no pueden evitar tener sus agendas políticas y económicas. Sin embargo, pueden hacer cola-boraciones para incrementar el impacto social.”“La estructura legal centralizada de AWP propor-ciona una protección a los periodistas ya que la responsabilidad está ligada con el equipo editorial. Así, si un periodista escribe un artículo, la respon-sabilidad recae sobre los editores. A su vez, los editores están protegidos por la estructura legal de Bélgica. Al menos eso es lo que esperamos.”

(130192-I)

Referencias en Internet

[1] https://immi.is/

[2] https://globaleaks.org/

[3] http://logioshermes.org/

[4] http://awp.is

[5] http://mgpf.it

cias global, es posible que no sean tratados con la importancia requerida. Mientras que si se envía a una página local, el interés sería inmediato. Además, las plataformas centralizadas no tienen escala. La gente que trabaja en ellas puede estar sobrecargada, en términos de cantidad de información enviada, presión política y barreras psicológicas.”“La única centralización de AWP es la estructura legal de manera que podamos funcionar como una orga-nización ‘paraguas’ de los nodos internacionales.”

Tessel: ¿En qué sentido es AWP una organiza-ción de prensa?“AWP también trabaja analizando el contenido enviado. El objetivo es compartir el análisis del material recibido localmente en una página de noticias/informativa. Queremos crear un hilo de noticias global que publique noticias imparcia-les basadas en el periodismo probado científica-mente. Trabajar con nuestro propio proveedor de noticias es importante ya que es muy pro-blemático contar con los medios tradicionales.

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•Proyectos


Una matriz de LED constituye un buen punto de partida para adquirir experiencia en el área de controlar LED. Dado que una matriz así contiene fácilmente una gran cantidad de LED y gene-ralmente un microcontrolador dispone de pocos terminales de E/S para controlarlos todos indi-vidualmente, es necesario utilizar algún método de multiplexación. En este caso se optó por una variante de multiplexación menos conocida, deno-minada charlieplexing (inventada por Charlie Allen

de Maxim en 1995). En una multiplexación normal se controla la filas de una matriz con las señales de control (nivel alto o bajo), mientras se activan las columnas alternativamente al ritmo de la fre-cuencia de refresco. En charlieplexing las funcio-nes de las señales de las filas y las columnas se intercambian de modo que se puedan contralar muchos más LED con el mismo número de líneas E/S. La figura 1 muestra el diseño básico. En lugar de un único LED se insertan ahora dos LED puestos en anti paralelo entre cada nudo de la matriz. Cambiando el nivel de la señal de la fila o de la columna se puede encender uno de los LED o apagar los dos dando simultáneamente a ambas señales un nivel alto o bajo.

MatrizLa matriz de LED aquí utilizada consta de 8 x 8 LED bicolor, versiones donde en cada encapsu-lado LED se encuentra un LED rojo y LED verde conectados según se ha dibujado en la figura 2 (estos LED tiene 3 terminales: 2 ánodos y un

Ruben van Leeuwen y Cederique Prevoo (Holanda)

Matriz 8x8 con LED Bicolorcon ATmega328P

Este artículo describe un método alternativo para controlar una matriz de un gran número de LED con tan sólo unas líneas de E/S en un microcontrolador. Como aplicación de ejemplo para el circuito se desarrolló un juego en el que se puede controlar un LED sobre una matriz con la ayuda de un joystick.

LED1 LED2

130146 - 13Figura 1.Diseño principal de charlieplexing.

matriz 8x8 con dúo led


cátodo común, la conexión del LED rojo está en la parte plana del encapsulado). En la figura 3 se puede ver el esquema de esta matriz ubicado en una placa separada.

Electrónica de controlUn ATmega328P, un microcontrolador AVR de 8 bits con 32 KB de memoria flash programable, 1024 bytes EEPROM y 2 Kb SRAM se encargan del control. En esta aplicación se utiliza el osci-lador interno del ATmega y no se requiere nin-gún cristal externo. El controlador controla tres registros de 8 bits de desplazamiento del tipo 74HC595, uno para los LED verdes, otro para los LED rojos y el último para los cátodos comunes (IC3, IC4 e IC5 en el esquema de la figura 4). Debido a esta combinación ahorramos un mon-

Anodo

Verde

AnodoVerde

AnodoRojo

Anodo

Verde

Rojo

Rojo

Anodo

Anodo

CátodoComún

CátodoComún

CátodoComún

CátodoComún 130146 - 14

SV3

12345678

SV1

12345678

SV21 2 3 4 5 6 7 8

LD1

LD2

LD3

LD4

LD5

LD6

LD7

LD8

LD9

LD10

LD11

LD12

LD13

LD14

LD15

LD16

LD17

LD18

LD19

LD20

LD21

LD22

LD23

LD24

LD25

LD26

LD27

LD28

LD29

LD30

LD31

LD32

LD33

LD34

LD35

LD36

LD37

LD38

LD39

LD40

LD41

LD42

LD43

LD44

LD45

LD46

LD47

LD48

LD49

LD50

LD51

LD52

LD53

LD54

LD55

LD56

LD57

LD58

LD59

LD60

LD61

LD62

LD63

LD64

R10

R9120R

R11

R12

R13

R14

R15

R16

R1120R

R2120R

R3120R

R4120R

R5120R

R6120R

R7120R

R8120R

130146 - 12

120R

120R

120R

120R

120R

120R

120R

Row

Green

Red

Figura 3.El esquema de la matriz con 64 LED bicolor ubicados en una placa impresa propia.

Figura 2. Así se conectan los dúo LED rojo/verde en la matriz.

•Proyectos


7805IC2

C1 100n

C2 100n

S1 D1

1N40

04U$

14 9V

R1 390R LED1

+5V

PB6(

XTAL

1/TOS

C1)

PB7(

XTAL

2/TOS

C2)

PB3(

MOSI

/OC2

)

PC5(

ADC5

/SCL

)PC

4(AD

C4/S

DA)

PB2(

SS/O

C1B)

PD4(

XCK/

TO)

PC6(

RESE

T)

PD2(

INT0

)PD

3(IN

T1)

PD6(

AIN0

)PD

7(AI

N1)

PB1(

OC1A

)

PB4(

MISO

)

PC3(

ADC3

)PC

2(AD

C2)

PC0(

ADC0

)PC

1(AD

C1)

PD0(

RXD)

PD1(

TXD)

PB0(

ICP)

PB5(

SCK)

ATm

ega3

28P

PD5(

T1)

AREF

IC1

AGNDAV

CC

GND

VCC

21

22

20

11 12 13

14 15 16 17 18 19

28262523 24 27

101

8

7

2 3 4 5 6

9

C6 100n

+5V

12

34

56

ISP

+5V

R2 10k

S5

RESE

T+5V

CON2 1

23

45

67

8

CON1

1 2 3 4 5 6 7 8

CON3

1 2 3 4 5 6 7 8

74HC

595N

IC4

RCK

SCK

SCL

VCC

GND

SER

QH'

QA14

15

1310QDQC QE QHQB QF QG

11 12

16

G

651 742 3

8

974

HC59

5N

IC3

RCK

SCK

SCL

VCC

GND

SER

QH'

QA14

15

1310QDQC QE QHQB QF QG

11 12

16

G

651 742 3

8

9

74HC

595N

IC5

RCK

SCK

SCL

VCC

GND

SER

QH'

QA

14

15

1310

QDQC

QE

QH

QB

QFQG

1112

16

G

65

17

42

3

8

9+5

V C8 100n

+5V

C7 100n

+5V

C3 100n

IC6.A

12 1

IC6.B

34 1

IC6.C

56 1

IC6.D

98 1

IC6.E

1110 1

IC6.F

1312 1

IC7.A

12 1

IC7.B

34 1

ROW

JOYS

TICK SE

L+

SEL–

V+ V–H+

H–

V

H

JOY1

+5V R6 10kC1

1

100n

T1 BC54

7BZ

1

R5 390R

R71k

+5V

S2 RED

C4 100n

+5V R3 10k

S3

BLAC

K

C5 100n

+5V R4 10k

SER-

DAT-

RED

OUT-

ENAB

LERO

W-C

LKSE

R-CL

KSE

R-DA

T-GR

EFR

ST-R

OW-IN

IT

RESET

MISO

SCK

MOSI

GREE

NRE

D

RESE

TRE

SET

RESET

SER-

DAT-

GRE

OUT-

ENAB

LEOU

T-EN

ABLE

OUT-ENABLE

ROW

-CLK

ROW

-CLK

ROW-CLK

ROW-CLK

SER-

CLK

SER-

CLK

SER-

DAT-

RED

FRST-ROW-INIT

IC614 7

IC714 7

+5V

IC6,

IC7

= 74

HCT0

4N

1301

46 -

11

C9 100n

C10

100n

+VCC

GND

Figura 4.La electrónica de control consta principalmente de un microcontrolador ATmega y 3 registros de desplazamiento.



PC1. Estos puertos disponen de un convertidor A/D, de modo que es posible leer la posición del joystick de forma analógica. El circuito contiene también un zumbador de corriente continua para la generación de pitidos. Este tipo tiene la ven-taja de disponer de oscilador incorporado, sin embargo la desventaja es que sólo puede generar una frecuencia fija. En el esquema vemos tam-bién un conector ISP para la programación en circuito del ATmega. Así se pueden programar y probar rápidamente cambios en el software.Un estabilizador de 5 V del tipo 7805 se encarga

tón de puertos del microcontrolador, que ahora quedan disponibles para otros fines.El microcontrolador envía cada vez 8 bits en serie a los registros de desplazamiento de los dos colores para preparar así la información de cada fila. Cuando se hayan enviado los 8 bits, se envía un pulso a las entradas de ‘output ena-ble’ de los dos registros de colores y al registro de los cátodos comunes para encender una fila completa de LED.Si se acciona el registro de desplazamiento de cátodos comunes para activar una fila, significa que esta fila recibe el nivel bajo; una fila no activa recibe un nivel alto. Esta hace que haya una caída de tensión de 0 voltios sobre los LED en el lado no activo (estos LED no se encienden). En las filas activas surge una diferencia de tensión de 5 V sobre los LED conectados a ellas, de modo que se enciendan.El proceso completo tiene lugar ocho veces por ‘frame’ para controlar así todas las filas. En este caso un ‘frame’ es un código preprogramado por el usuario que simboliza una imagen completa o sea una imagen de 8 x 8 LED rojos y verdes.El encendido de los LED ocurre con una frecuen-cia que supera los 60 Hz, de modo que para el ojo humano parece como si todos los LED se encendiesen al mismo tiempo en vez de fila por fila. Así se muestran 60 imágenes por segundo, lo que significa una imagen por 0,017 s.En la tabla 1 se refleja la utilización de los puer-tos. Puedes ver que hay un joystick y que está conectado al puerto PC0 y

Tabla 1. Conexionado de los puertos

Entradas: Puerto microcontrolador

Botón negro PC5

Botón rojo PC4

Joystick eje horizontal PC0

Joystick eje vertical PC1

Salidas: Puerto microcontrolador

Zumbador PC3

Pulso primera fila PD5

Datos seriales rojo PD0

Datos seriales verde PD4

Reloj serial PD3

Reloj de filas PD2

•Proyectos


Lista de materialesPlaca principalResistencias:R1,R5 = 390 ΩR2,R3,R4,R6 = 10 kΩR7 = 1 kΩJOY1 = joystick 2x10 kΩ de 2 ejes + pulsador

(por ejemplo código Conrad 425637-89, botón correspondiente 710047-89)

Condensadores:C1...C11 = 100 nF, paso 5 mm

Semiconductores:D1 = 1N4004LED1 = LED rojo, 5 mmT1 = BC547IC1 = ATmega328P-PU (programado, EPS 130146-41)IC2 = 7805IC3,IC4,IC5 = 74HC595IC6 = 74HCT04

Varios:Buzzer = zumbador de corriente continua 30 mA/5 VISP = conector de 2x3 víasS1 = interruptor deslizanteS2 = pulsador, capucho rojoS3 = pulsador, capucho negroS5 = pulsador miniaturaCON1,CON2,CON3 = tira de 8 pines SILPila de 9 V con clip de conexiónPlaca 130146-1, ver [1]

Placa displayR1...R16 = 120 ΩLD1...LD64 = dúo LED verde/rojo, IF = 10 mA (por

ejemplo código Conrad 156269-89)SV1,SV2,SV3 = conector de 8 vías Placa 130146-2, ver [1]

Figura 5.La placa de la matriz de LED. Ten cuidado de montar los LED bien alineados en filas y a la misma altura.

Figura 6.Se ha diseñado la placa principal de tal manera que la placa de la matriz se puede fijar encima en el centro.

Ambas placas aparecen aquí a un 80% de su tamaño real.

www.elekt

orpcbservice.com



de la alimentación del conjunto. El consumo del circuito, incluidos los LED, asciende a 50 mA máximo. La tensión de entrada puede estar entre 7 y 12 VDC (por ejemplo un adaptador de red), pero para jugar de vez en cuando un juego también vale una pila de 9 V (la parte posterior de la placa dispone de la posibilidad de montaje).

PlacasSe han diseñado dos placas separadas para el circuito, una para la matriz de LED (figura 5) y otra para el circuito de control (figura 6). Dado que sólo se han utilizado componentes de hilo pasante, la construcción no dará ningún pro-blema. Es mejor utilizar zócalos para los inte-grados digitales. Para la alimentación del cir-cuito puedes fijar un portapilas de una pila de 9 V con cuatro tornillos y tuercas en la cara de la soldadura de la placa grande. Ten cuidado de montar los LED de la placa de la matriz de forma ordenada: tanto en la filas como en las columnas los LED tienen que estar en una única línea y también tienen que estar montados a la misma altura. Como ayuda puedes utilizar una tira de cartón colocada entre los terminales de los LED antes de soldarlos. Asegúrate también de montar todos los LED de la misma manera; la conexión para el color rojo se encuentra en la cara aplanada del encapsulado, así que todas las caras de los LED se tienen que colocar en la misma dirección en la placa (hacía el donde está impreso ‘Red’).

ProgramaHay varios componentes en el programa que queremos aclarar aquí con mayor profundidad: el control serie de datos de la matriz, la lectura analógica de los joysticks y el juego que sirve de ejemplo para la demostración del circuito.Se utilizan tres entradas del registro de despla-zamiento 74HC595, que son Serial-Data, Serial-Clock y Output-Enable. La entrada Serial-Clock se encarga de que con cada pulso de reloj los 8 bits actuales se desplacen un único bit, de modo que el LSB desaparece y se añade el nivel lógico momentáneo de la entrada Serial-Data como MSB.Cuando se activa la entrada Output-Enable des-pués de introducir 8 bit nuevos, sus valores pasan a los buffers del registro de desplazamiento.Se trata y se descompone un array de 8 caracte-res por frame, de modo que esté claro que LED se

Listado 1.

if(RowNmbr!=0) //check if the current Row is not the first //Set First row out to high = PD5 (DDRD 0b00100000) PORTD&=0b11011111;else if(RowNmbr==0) //Set First row out to low = PD5 (DDRD 0b00100000) PORTD|=0b00100000;

//give a row clock pulsePORTD|=0b00000100;PORTD&=0b11111011;

for(I=0;I<8;I++) //repeat the routine 8 times to get all the bits

//get the right bit value by bit shifting the bitif(((RedRowData>>(7-I))%2)==1)//set the serial Red output high = PD0 (DDRD 0b00000001)PORTD|=0b00000001;else//set the serial Red output low = PD0 (DDRD 0b00000001)PORTD&=0b11111110;

//get the right bit value by bit shifting the bitif(((GreenRowData>>(7-I))%2)==1)//set the serial Green output high = PD4 (DDRD 0b00010000)PORTD|=0b00010000;else//set the serial Green output low = PD4 (DDRD 0b00010000)PORTD&=0b11101111;

//give a serial clock pulse = PD3 (DDRD 0b00001000)

PORTD|=0b00001000; PORTD&=0b11110111;

•Proyectos


Se ha configurado la tensión de referencia de la conversión A/D a 5 V, esta es igual que la tensión de la alimentación del microcontrolador (AVcc). A continuación el ‘prescale div factor’ se encarga de realizar la conversión A/D con la velocidad correcta. Después se lee en el fichero DataIn.cpp la posición por cada eje del joystick. En el listado 3 puedes encontrar un ejemplo de la lectura de la posición del eje vertical.El programa de ejemplo que se encuentra dispo-nible como descarga gratuita en [1] es un juego donde tienes que guiar un LED verde mediante el joystick evitando colisionar con los LED rojos que se aproximan.El juego se inicia cuando se pulsa el botón rojo después de una introducción animada. A continuación se carga el primer ‘nivel’ que se puede encontrar en el fichero LoadLevel.cpp en un array de 177 caracteres, por lo tanto es un nivel de 8 bits de altura (la altura integra de la matriz LED) y 117 bits de achura. También se guarda la posición momentánea del LED verde en una variable de tipo carácter que se puede modificar moviendo el joystick hacia arriba o hacia abajo. Después de cada frame se aplica la función AND a nivel de bits sobre la posi-ción del LED verde y la siguiente fila del nivel. Cuando estos coinciden se termina el bucle y el juego empieza de nuevo con el nivel que se jugó por última vez.Se ha incorporado también una función de test. Si después de jugar un juego o de conectar la tensión de alimentación mantienes pulsado el botón negro, puedes mover un bloque de 4 LED sobre toda la matriz con el joystick.Qué disfrutes mucho con el juego, y también con la programación y las aplicaciones propias.

Este proyecto fue diseñado como práctica para los estudios de electrotécnica de ROC Leeuwenborgh en Sittard (Holanda).

(130146)

Enlaces web


tiene que encender por fila. El programa verifica primero si se trata de la primera fila (en ese caso se dará un pulso al registro de desplazamiento de los cátodos comunes) y a continuación se controla que cada bit esté en estado activo; un ‘1’ signi-fica activo y un ‘0’ inactivo. Cuando se constata de que un bit está activo, se activará la entrada Serial-Data del color correspondiente junto con la entrada Serial-Clock; la entrada Serial-Clock sólo se activa si un bit está inactivo.puedes ver una parte del código de control serial en el listado 1.Para la lectura de la posición del joystick analó-gico se utilizó funciones existentes en la librería avr/io.h del software de programación AVR (AVR Studio 5). Las siguientes variables globales para la lectura analógica ya vienen declaradas en el fichero header program.h: PortJoyV – Valor actual del eje vertical del

joystick PortJoyH – Valor actual del eje horizontal del

joystick

En ProgramInit.cpp se puede encontrar el código del listado 2.

Listado 2.

//analog reading setup ADMUX=0b01000000; // For Aref=AVcc; ADCSRA=0b10000110; // prescale div factor = 64

Listado 3.

//Reading the analog signal of the joystick Vertical-Axis

//Reads vertical joystick (port 0) ADMUX&=0b11111100;

//Start Single conversion ADCSRA|=0b01000000; //ADSC = high

//Wait for conversion to complete while(!(ADCSRA&0b00010000));

//Clear ADIF by writing “one” to it ADCSRA|=(1<<ADIF); ADCSRA&=0b10111111;

PortJoyV=ADC;

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Naamloos-9 1 28-08-13 09:43

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La BeagleBone Black (BBB) fue lanzada al mercado a principios de este año. Este “ordenador embebido de hardware abierto de 1GHz y 512MB, con una memoria flash eMMC de 2GB incorporada en la propia placa” es el sucesor del exitoso ordenador BeagleBone Linux de tamaño ‘tarjeta de crédito’. Cuenta con un procesador ARM Cortex-A8 Sitara AM3359AZCZ100, capaz de ejecutar 2.000 MIPS, un motor de gráficos SGX530 capaz de procesar 20M polígonos/s, 512 MB de memoria SDRAM DDR3L a 800 MHz, Ethernet de 10/100 Mb, host USB 2.0 y puertos cliente, ranura de tarjeta μSD, μHDMI, 65 entradas digitales y 7 analógicas, 8 PWMs, 4 temporizadores, UARTs serie 4.5, 2 puer-tos I2C, 2 puertos SPI, y es incluso más barato que su predecesor (por la mitad del precio de la BeagleBone, la BBB cuesta sólo 45 $ (unos 33 € en Europa), lo que hace que sea bastante compe-titiva comparado con el precio de su competidora más cercana, la Raspberry Pi.

Confiscamos a nuestro departamento de IT un buen televisor Sony KDL-32EX650 con entrada HDMI. Luego compramos un cable adaptador μHDMI a HDMI, localizamos un ratón y lo conec-tamos todo a su interior. De forma conveniente, nuestra televisión también estaba equipada con un puerto host USB, que utilizamos para ali-mentar la BBB.La BBB viene realmente con la distribución Linux Ångström preinstalada en la memoria flash eMMC interna y arranca correctamente sobre el GUI (Graphical User Interface). Así que solo tene-mos que sacarlo de la caja y empezar a usarlo en el modo autónomo, a diferencia de la RPi, que necesita una tarjeta SD con el sistema operativo copiado en la misma.Por supuesto, la BBB también se puede conectar a nuestro PC Windows para trabajos de desarro-llo ‘embebidos’. Este procedimiento es casi tan suave como las nalgas de un bebé. Después de

Thijs Beckers (Editor de Elektor)

BeagleBone Black¿Un buen perro o un devorador de Pi?

Se acaba de lanzar al mercado otra plataforma para la audiencia embebida: la BeagleBone Black. Recientemente (por fin) conseguimos tener una en nuestra mesa de trabajo. Parece una plataforma muy prometedora con un potente hardware y mucho potencial. ¿Superará a la placa Raspberry Pi?

beaglebone black


conectar la BBB en un puerto USB libre, se abre la aplicación Win-dows Autoply. Seleccionamos View files (‘Ver ficheros’) y abrimos START.htm, como indica en la pequeña nota que hay en el interior de la caja de la BBB. Abrimos un navegador web, y los controlado-res para la BBB se instalan fácilmente desde la página web (off line) mostrada aquí en (1). Todos los archivos necesarios están en la BBB, como si fuera un lápiz de memoria USB que se ha conectado a la placa, así que no es necesaria una conexión a Internet. A pesar de las advertencias de seguridad (2) (¡obtuvimos cuatro!), todo salió muy bien y los controladores se instalaron sin problemas (3). La página web incluso sigue su progreso (4). Ahora ya estamos listos para conectarla con el servidor web de la BBB, que se encuentra en la dirección 192.168.7.2 (usar Chrome o Firefox).El desarrollo de vuestra propia aplicación es “fácil”. Se puede acce-der a El Cloud9 IDE (5), a través de 192.168.7.2:3000 en la barra de direcciones de vuestro navegador o haciendo clic en el enlace principal de la ‘BBB’ (la página se abre desde el servidor web de BBB), se ejecuta en el navegador web y no necesita ser instalada en vuestro PC. Utiliza la biblioteca JavaScript BoneScript, lo que simplifica el aprendizaje sobre cómo realizar tareas de computación física sobre la BBB. Varios ejemplos disponibles allanarán el camino para el desarrollo de vuestra propia aplicación. Aunque el proceso de aprendizaje sigue siendo muy duro, haber programado antes en lenguaje C o Java ayuda mucho.Varios shields ... ¡perdón!, Capes están disponibles. Básicamente se trata de placas hijas que la BBB ‘acarrea’ en los buses de expan-sión que añaden funcionalidad. Algunos ejemplos son: la impresora 3D, CAN bus, con pantalla táctil LCD de 7”, VGA, Tiempo, cámara, audio, Radar y muchos más.Muchos de los Capes “antiguos” diseñados para la (primera) BEA-GLEBONE son compatibles con la BBB. Sólo hay que comprobar si la distribución Linux BBB necesita una actualización. Queríamos pro-bar nuestra BEAGLEBONE LCD7 Cape rev. A2, que teníamos por ahí desde el Kit de Demostración de la Cámara BEAGLEBONE. Según [1] debería ser compatible con la BBB, pero hay que asegurarse de que la versión de Ångström es del 20/06/2013 o posterior para prevenir daños (!) en la BBB. La nuestra tenía fecha 06/06/2013, por lo que por supuesto, necesitaba una actualización.La actualización a la última distribución de Linux es fácil, pero un poco insegura ya que no hay comentarios sobre el proceso. Actualizamos nuestra BBB mediante la tarjeta microSD-método: descargamos la última imagen de [2], usamos 7-zip [3] para extraer la imagen, uti-lice Diskimager [4] para escribir la imagen extraída en una tarjeta microSD (que debe ser al menos 4 GB), alimenta con una alimen-tador de pared 5 V / 1 A manteniendo S2 pulsado hasta uno o más LEDs de Usuario se encienden (tarjeta microSD insertada, Ethernet y los dispositivos USB desenchufado). Si se sigue este procedimiento exactamente (!), la eMMC incorporada se empezará a flashear con la imagen que está en la tarjeta microSD. No aparece información en la pantalla (HDMI), sólo la matriz de LED de Usuario parpadea, pero eso también lo hace cuando la BBB está conectado a un puerto USB ...Con la actualización hecha (se tarda unos 40 minutos), la BBB feliz-mente se inicia en la nueva versión (¡la 6, sí es la BBB!).

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•Proyectos


Entonces conectamos la BBB con el Cape LCD7, lo alimentamos y espe-ramos que el GUI apareciera... cosa que no hizo. En realidad, en la pan-talla no pasó nada. No fue hasta que desconectamos la cámara y el Cape meteorológico de la pantalla LCD que arranco la BBB. ¡Perfectamente! (7) Incluyendo una secuencia de calibración de la pantalla táctil. Algunos Capes, Camara y Meteorológico ambos incluidos, no son (aún) compa-tibles con la BBB. Por suerte nada resultó dañado, así que todo bien.Nuestra impresión de la BBB es muy positiva. Lo que conseguimos por 45$ es simplemente asombroso. Aunque parece que la RPI es más adecuada para hacer nuestro propio reproductor multimedia, la BBB parece más potente y ofrece un montón de E/S y toda la conec-tividad que se puede desear (a pesar de que vas a necesitar un hub USB para conectar más de un dispositivo USB, es decir, un teclado y un ratón, ya que está equipado con un solo puerto host USB).En resumen: La Raspberry Pi es para principiantes y tiene la comu-nidad más grande en este momento, la BEAGLEBONE Black es un sistema más serio y un poco más difícil de dominar, pero su hard-ware está considerablemente por encima de la RPi. Y su comunidad de usuarios en [5] estará encantada de ayudaros en el caso de tener problemas con vuestra BBB.Como acotación al margen: estamos trabajando en un Cape Gnu-blin, que permita conectar las placas de extensión Gnublin a la BBB. ¡Eso debería mantener al perro entretenido!

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Enlaces en Internet

[1] http://beagleboardtoys.info

[2] http://beagleboard.org/latest-images

[3] www.7-zip.org

[4] https://wiki.ubuntu.com/Win32DiskImager

[5] http://beagleboard.org/Community

¿Qué harías con una BeagleBone Black?¿Queréis construir un centro multimedia, como muchos han hecho con la Raspberry Pi? ¿O utilizarla como una tarjeta de desarrollo integrado asequible? ¿O como un sistema de seguridad para el coche o, de nuevo, como un sistema de comunicación móvil? ¿O tal vez un simple controlador de la temperatura y humedad de los tomates, accesible de forma remota, por supuesto, o hacer el cerebro de un robot? Tal vez ya hayas desarrollado vuestras aplicaciones y te gustaría compartirlo con nuestra comunidad.Realmente, estamos buscando autores que se hayan lanzado a la BBB, así que si crees que tu hábil aplicación de un mini ordenador de 45$ no solo es interesante para ti, ponte en contacto con nosotros y con un poco de suerte tu diseño BBB lo conocerán pronto más de 250.000 apasionados por la electrónica. Puedes empezar en www.elektor-labs.com.

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Naamloos-1 1 02-08-13 07:23

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Hace poco he tenido el placer de montar el instrumento Pico Super-C de Elektor [1]. Me impresionó el rango de capacidades que podía medir, la exactitud y la precisión, así como la facilidad de sus medidas. El frecuencímetro y el generador de señal fueron también unos aña-didos interesantes. Durante la caracterización y el uso del Pico Super-C recordé que tenía un viejo comprobador de condensadores ‘Heath-kit’ en algún lugar de mi banco de trabajo del garaje. Después de buscar encontré el compro-bador de condensadores IT-28, un poco cubierto de polvo y telarañas pero, aparentemente, en buenas condiciones, considerando que una vez fue víctima de una fuerte tormenta que des-trozó el cobertizo del patio trasero en el que estaba. El manual de montaje original estaba en muy buenas condiciones. Tanto el IT-28 como el Super-C están fotografiados en la Figura 1.

Los años gloriososEn los años 60 y 70 la compañía Heathkit era una conocida fuente de kits electrónicos de éxito que cubría desde dispositivos de consumo y radioafi-cionados, hasta equipos de prueba. Si pensamos que la fabricación casera era muy popular en aquellos años, los proyectos como un transceptor (emisor/transmisor) de radioaficionados podía ser difícil y costoso de construir por sí mismo para un aficionado, sobre todo partiendo tan sólo de un esquema eléctrico y dependiendo de la tienda de componentes local. Por contra, los kits vienen

Dan Koellen (USA)

Comprobador de Condensadores Heathkit IT-28

Figura 1. El IT-28 pesa unas importantes 5 libras (o 2,2 kg) y necesita una tensión de red para funcionar, mientras que el Pico Super-C, alimentado con pilas, es, físicamente, un relativo ‘peso ligero’, pero no en sus capacidades de medida. El ojo mágico abierto que se muestra aquí se produce cuando el puente está balanceado.

Tabla 1. IT-28 Rangos de Medida y Estándares para Capacidad y Resistencia Nota: µfd = µF; µµfd = pF; nfd = nF.

Capacidad Resistencia

Selección Estándar Rango Selección Estándar Rango

C × 0,0001 200 µµfd (200 pfd) mica10 µµfd (10 pfd) a 0,005 µfd

R × 1 200 Ω 1% 5 Ω a 5000 Ω

C × 0,01 .02 µfd (20 nfd) mylar 0,001µfd (1 nfd) a 0,5 µfd R × 100 20 kΩ 1% 500 Ω a 500 kΩ

C × 1 2 µfd mylar 0,1 µfd a 50 µfd R × 10 kΩ 2 MΩ 1% 50 kΩ a 50 MΩ

C extendida 2 µfd mylar + 9 kΩ 1% 20 µfd a 1000 µfd

Estándar externo

Relación máxima 25:1 con un estándar externo conocido

Estándar externo

Relación máxima 25:1 con un estándar externo conocido


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con un manual de montaje muy detallado y todos los componentes y elementos mecánicos están dentro de la caja que se envía por correo. Y como la electrónica se montaba en su gran mayoría a mano, los kits se podían ofrecer a unos precios competitivos.

Desde el IT-11 al IT-28Heathkit introdujo el kit Comprobador de Conden-sador IT-11 en 1961. En 1968 se hicieron peque-ños cambios que dieron lugar a un modelo con un número nuevo, el llamado IT-28, que estuvo en el mercado hasta 1977. Los cambios incluían un conector de alimentación de tres hilos, una abrazadera de muelle sobre el rectificador 6AX4, condensadores actualizados, funcionamiento para tensiones de 120 V o 240 V, un nuevo color de pintura y otros cambios de fachada.El IT-28 de tres válvulas es un circuito puente AC controlado por una señal interna de 60 Hz (tensión de red), provenientes de un trans-formador 1:2 conectado a la tensión de fila-mento de 6,3 VAC (ver Figura 2). El puente también puede ser controlado por una señal externa introducida a través del panel frontal. El IT-28 es mucho más versátil de lo que su nombre implica ya que es capaz también de medir resistencias, inductancias y relación de vueltas de transformadores. La capacidad y la resistencia son medidas contra componentes estándar internos, mientras que la inductancia y la relación de vueltas de los transformadores dependen de estándares externos. Un poten-ciómetro de hilo bobinado de precisión de 1 kΩ es dividido entre los dos terminales restantes del puente para balancearlo. En la Tabla 1 se muestra cada rango de medida. Hay que seña-lar que los rango son bastante amplios, con una cobertura de 500× para la capacidad y de 1000× para la resistencia. La posición del potenciómetro de balance es la escala del panel frontal desde la que obtenemos el valor del condensador de prueba, la resisten-cia o la relación. La tensión en los extremos del puente está acoplada en alterna (AC) a la rejilla de la sección del triodo de la válvula 6BN8 que actúa como un amplificador AC. Las otras dos secciones de la válvula 6BN8 son diodos conec-tados como un doblador de media onda de la salida del amplificador AC con triodo. La tensión DC resultante del doblador de media onda está conectada a la rejilla de control de la válvula de “ojo mágico” 6E5.

Figura 2. El circuito puente como se muestra en el manual de ensamblado. El valor del componente desconocido es leído desde la posición de R13 en la escala de panel frontal. El puente está balanceado cuando las reactancias están balanceadas: Xdesconocida = Xestándar x (R13A/R13B).

Figura 3. El circuito “ojo mágico” de la 6E5 del manual de montaje. La sección del triodo 6BN8 es un amplificador AC seguido por un doblador de tensión que utiliza las dos mismas secciones de diodo del tubo. Una tensión negativa en la rejilla de control del ojo mágico de la 6E5 cierra el ojo.

Figura 4. Una vista más cercana de la escala del panel frontal y un ojo cerrado.

•Magazine


“NOTA: Un MIN. ‘Lytic (electrolítico miniatura) se puede distinguir de un condensador electrolítico por su alta capacidad, baja tensión de trabajo y pequeño tamaño los electrolíticos de miniatura normalmente están encap-sulados en cuerpos cerámicos o de plástico completa-mente sellados.”

Los tiempos han cambiado. Ahora, con nuestros condensadores ‘min. ‘lytic’ de bajas tensiones de funcionamiento hay una gran cantidad de con-densadores electrolíticos usados habitualmente. Volviendo al momento en que éste comprobador fue diseñado, los equipos basados en válvulas requerían fuentes de alimentación que propor-cionasen cientos de voltios, por lo que se usaban de forma muy común electrolíticos de muy altas tensiones de trabajo y decenas de microfaradios.Las fugas son medidas monitorizando la corriente de carga a través del condensador de prueba. La corriente de carga pasa a través de una resis-tencia hacia masa. La tensión en los extremos de la resistencia es aplicada a la rejilla de la sec-ción del triodo de la 6BN8. Durante la prueba de fuga, la 6BN8 está configurada como amplifica-dor DC, cuya salida está conectada directamente a la rejilla de control del ojo mágico de la 6E5. Las secciones diodos de la 6BN8 no están en el circuito. Inicialmente, la corriente de carga es elevada, lo que provoca que el ojo esté cerrado. Cuando el condensador está totalmente cargado esta corriente cae hasta cero con lo que el ojo se abre de nuevo. Si el condensador tiene fugas, la corriente a través de la resistencia de rejilla continuará pasando, con lo que mantiene el ojo cerrado. El valor de la resistencia de rejilla es diferente para cada tipo de condensador, según se seleccione en el panel frontal, proporcionando diferentes umbrales de fugas.También se puede medir el factor de potencia, el cual es básicamente una medida de la resis-tencia serie efectiva (ESR). La ESR tiene que ser calculada usando la fórmula dada en el manual de ensamblado.

Un IT-28 muy despierto Después de limpiar el exterior de la caja metá-lica eché una ojeada al interior. Estaba sorpren-dentemente limpio (ver Figura 5). Todos los puntos de soldadura parecían en buen estado y el cableado parecía estar correcto. No había nin-gún signo de componentes rotos o quemados ni de cualquier otro problema obvio. Las fechas de los códigos de los componentes eran del tercer

Una válvula de ojo mágico, también llamada ojo de gato u ojo de sintonía, ha sido utilizada en receptores radio para indicar la intensidad de la señal. El “ojo” de fósforo brillante del tubo se cie-rra a medida que la tensión de la rejilla de control se hace más negativa. Al igual que un indica-dor de intensidad de señal de radio, cuanto más cerrado esté el ojo mejor, es decir, más fuerte es la señal. Pero en esta aplicación, el balanceo del puente viene indicado por la sección no brillante más amplia, es decir, la anulación del puente nos da un “ojo abierto”. En la Figura 3 se muestra el circuito de control del “ojo mágico” de la 6E5 en el IT-28. Es un elemento que sobresale en el panel frontal del IT-28 (ver Figura 4).

Estos electrolíticos con fugasAdemás de medir la capacidad, el comprobador es capaz de determinar si un condensador pre-senta fugas en las tensiones de trabajo desde los 3 V a los 600 V. Mientras verifica la presencia de fugas, el usuario tiene que elegir si lo que se está midiendo es un condensador electrolítico, ‘min.lítico’ (en inglés ‘min. ‘lytic’) o de mica/papel.Inicialmente me vi sorprendido por el término ‘min. ‘lytic’, para el que supuse que se trataba de condensadores electrolíticos de bajo valor. El manual de ensamblado de Heathkit me aclaró bastante este acertijo:

Figura 5. Una vista de la parte del tubo que da al chasis. El ojo mágico 6E5 es la válvula horizontal de la izquierda. La válvula central es la 6BN8 y la válvula inferior es el rectificador de alta tensión 6AX4. En la parte superior derecha de la 6BN8 podemos ver unos pocos de los condensadores y resistencias estándar.


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dores. He verificado la calibración con las resis-tencias y los condensadores que, a su vez, he comprobado con mi voltímetro digital (DMM) y con el Pico Super-C. En el centro del rango (y de la escala) todos los instrumentos estaban casi de acuerdo (ver Tabla 2), pero las prestaciones se degradaban a medida que nos acercábamos a los extremos del rango. Esta desviación debería ser lógica ya que la medida es la relación de la resistencia en ambos lados del cursor del poten-ciómetro de balanceo. Esta relación no es lineal y rápidamente se va a cero o al infinito en ambos extremos de la escala, haciendo que la escala esté más abarrotada. Las medidas fuera del cen-tro del rango son suficientemente buenas para determinar si el componente bajo prueba está bien, pero no proporcionan ninguna exactitud o precisión. Otra dificultad es la multiplicidad de escalas en el panel frontal y que la dirección de la escala de la capacidad es opuesta a la de la resistencia y a la de la relación. Esto, junto con la necesidad de la interpolación, no sólo hace que el IT-28 sea más difícil de usar que el Pico Super-C o un DMM, sino que también tenemos menos confianza en la resolución y precisión de las medidas. Si pensamos que la especificación para la capacidad mínima es de 10 pF (pfd en la antigua escala) yo no confiaría en las medidas hechas cerca de los extremos.

trimestre de 1972, por lo que estimo que fue construido al final de este año o en 1973. Un problema potencial que encontré fue la línea del fusible de protección. Comprobé cualquier tipo de cortocircuito obvio, verifique posibles fugas en los electrolíticos usando un óhmetro analó-gico y verifique el valor de todas las resistencias de descarga. Los dos condensadores estándar más pequeños comprobé que estaban bien con el Pico Super-C. Además, se usó un voltímetro digital para verificar las resistencias estándar y el condensador estándar de 2 µF.Después de sustituir el fusible crucé mis dedos y, a falta de un variac, conecte la unidad direc-tamente a la toma de tensión de red de la pared y día el interruptor de alimentación. Afortunada-mente, no hubo humo, el fusible no se fundió y vi vida en las válvulas. Un arco ocasional y una acción de conmutación errática me llevaron lim-piar más cuidadosamente la caja y los contactos de los conmutadores. Después de esta segunda limpieza (ver Figura 6), ya no hubo más arcos y el funcionamiento fue mucho más consistente. Con todas las válvulas aparentemente funcio-nando bien y la 6E5 mostrando un ojo cerrado muy bonito, me vino a la mente un soneto:

Todos los filamentos están resplandecientes Ninguna lámina roja caliente Ninguna válvula con un brillo púrpura ¡Ahora esto funcionará sin problemas!

Era entretenido mirar el ojo mágico abierto cuando medía distintas resistencias y conden-sadores de mi caja de repuestos. Para peque-ños condensadores la apertura del ojo se podía perder fácilmente. El manual sugiere utilizar una señal externa de 1 kHz para una apertura mejor del ojo con condensadores pequeños. No llegué a utilizarlo, pero lo tendré en mente para futu-ras medidas.

Entrada del Pico-CAhora que la unidad parece que funciona es el momento de verificar la funcionalidad y la calibra-ción. Para la calibración de la medida de compo-nentes el kit viene equipado con una resistencia de precisión de 200 ohmios del 1 %. El procedi-miento era medir sencillamente esta resistencia y ajustar el cursor del potenciómetro del puente hasta que marque 200 en la escala del panel y se supone que la calibración se mantendrá para todos los rangos y también para los condensa-

Figura 6. Una vista de la cara de componentes del chasis. El componente del extremo izquierdo es el conmutador de Puente de Descarga/Fuga. El conmutador de la parte central es el elevador de tensión para seleccionar la tensión de trabajo. Los tres potenciómetros de la parte superior derecha ajustan el umbral de fugas para cada tipo de condensador.

•Magazine


cidad. La disponibilidad de un equipo mucho más pequeño y ligero, el Pico Super-C, que permite medidas de capacidad por debajo de 1 pF con compensación para cargas, la estupenda reso-lución y la facilidad de una lectura digital de las medidas, le hacen el instrumento preferido para medir condensadores por debajo de los 500 nF. El Pico Super-C es también útil como medidor de frecuencia y de período que, muy a menudo, también lo utilizo como generador de onda cua-drada. Del mismo modo, continuaré usando mi voltímetro digital para la medida de resisten-cias y condensadores mayores de 500 nF. Pero encenderé el IT-28 cuando tenga que encontrar la inductancia de una bobina, encontrar la rela-ción de vueltas de un transformador sin marcar, verificar si un condensador tiene fugas, ‘refor-mar’ un viejo condensador electrolítico de mi caja de componentes o cuando, simplemente, quiera satisfacer el placer de abrir y cerrar el ojo mágico.

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Referencia en Internet

[1] Pico C-Plus y Pico C-Super, Elektor de Febrero de 2012, www.elektor.es/110687

Tenía varios inductores sin marcar en mi caja de componentes y fui capaz de compararlos con una bobina ‘estándar’ comprada recientemente. Habría sido muy útil cuando estaba experimen-tando con el proyecto SDR AVR, donde tenía que determinar el valor de un inductor encontrando la resonancia con un condensador conocido que había sido medido con el Pico Super-C.

Reformando condensadoresEl procedimiento de calibración para las fugas era simplemente ajustar el umbral de corriente en la que justo se cierra el ojo mágico para cada tipo de condensador. También verifiqué que las tensiones de carga estaban todas dentro del 10 % de su valor seleccionado. Para verificar el fun-cionamiento con fugas esperaba que un conden-sador electrolítico de papel de 10 µF NOS, con fecha de fabricación de 1962 que estaba en mi caja de componentes, fuese un buen candidato para hacer dicha medida. Me dio miedo cuando el ojo mágico no se abrió, lo que mostraba que había pérdidas. Después de repetir la medida unas pocas veces ¡me sorprendió encontrar que el condensador ya no tenía pérdidas! Después de un poco de búsqueda en Internet encontré que tenía que ‘reformar’ el condensador. El pro-cedimiento recomendado es el de comenzar con bajas tensiones de trabajo y comenzar a subir dicha tensión en pequeños pasos hasta alcanzar la tensión total de funcionamiento, en lugar de aplicar inicialmente toda la tensión de trabajo como yo hice. Esta es una característica muy útil del IT-28 que nos permite ‘reformar’ nuestros viejos condensadores que tenemos almacenados.

Gana el ‘peso ligero’Aunque el IT-28 es una incorporación bienvenida a mi banco de trabajo, continuaré usando el Pico Super-C para la mayoría de las medidas de capa-

Retronics is a monthly section covering vintage electronics including legendary Elektor designs. Contributions, suggestions and requests are welcome; please telegraph [email protected]

Tabla 2. Resultados de las medidas cercanos a los rangos centrales Nota: µfd = µF; µµfd = pF; nfd = nF.

Rango VDPico Super-C

de ElektorHeathkit IT-28

C × 0,0001 - 210 pF 205 µµfd

C ×0,01 - 20,8 nF 0,0205 µfd

C × 1 1,96 µF 2,1 µfd

R x 1 220 Ω 223 Ω

R × 100 22,6 kΩ 22.700 Ω

R × 10 k 2,32 MΩ 2.350 kΩ

Hexadoku


Los empleados de Elektor International Media, sus empresas subsidiarias y/o editoriales asociadas no podrán participar en este concurso.

B D 3 6 7 1 F 5 0 2 4 9 C E 8 AE F 7 C A 4 8 B 3 1 6 D 2 5 9 02 9 4 A C D 6 0 E F 5 8 3 1 7 B5 8 0 1 9 2 E 3 7 A B C D 4 F 68 2 E 3 B C 0 4 D 9 7 5 A F 6 1D 7 5 4 E F 1 2 C 6 8 A 0 9 B 3A B 6 0 3 5 9 8 F E 1 4 7 2 C D9 1 C F 6 7 D A B 3 0 2 E 8 4 53 4 9 5 2 8 C D 1 0 A F B 6 E 7C 6 B D 4 3 7 1 2 5 9 E 8 A 0 F7 A 2 8 F 0 B E 4 C D 6 1 3 5 9F 0 1 E 5 6 A 9 8 7 3 B 4 C D 20 C 8 B D 9 3 6 5 4 2 1 F 7 A E4 E D 9 8 A 2 7 6 B F 3 5 0 1 C1 5 A 2 0 E 4 F 9 D C 7 6 B 3 86 3 F 7 1 B 5 C A 8 E 0 9 D 2 4

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Lectura ideal para estudiantes y ingenierosPractical Digital Signal Processing using Microcontrollers

Este libro (en inglés) sobre procesador de señales digitales (Digital Signal Processing o DSP) refleja la creciente importancia de las señales discretas en el tiempo y su uso habitual en los sistemas basados en microcontrolador. El autor presenta la teoría básica de DSP con un mínimo tratamiento matemático y enseña al lector como diseñar e implementar algoritmos DSP empleando populares microcontroladores PIC. La aproximación del autor es práctica y el libro está respaldado con muchos ejemplos prácticos y comprobados y con programas para los microcontroladores. El libro es la lectura ideal para estudiantes de todos los niveles y para ingenieros en ejercicio que quieran diseñar y desarrollar sistemas inteligentes basados en DSP.428 páginas • ISBN 978-1-907920-21-9 • 49,90 €

Los Secretos del Sonido y TecnologíaElectric Guitar

¿Qué sería hoy del rock y el pop sin las guitarras y los bajos eléctricos? Estos instrumentos han marcado el ritmo durante más de cuarenta años. Su sonido fundamental ha estado determinado durante mucho tiempo por sus componentes electrónicos. Pero ¿cómo funcionan realmente? Casi nadie es capaz de explicarle esto a un auténtico músico sin formación técnica. Este libro (en inglés) responde muchas preguntas sencillamente, de una forma fácilmente entendible. El autor es un profesional experimentado de la electrónica y músico activo. Realmente ha probado en la práctica todo lo que se describe aquí.287 páginas • ISBN 978-1-907920-13-4 • 34,50 €

Todos los artículos del año 2012DVD Elektor 2012

El DVD-ROM “volumen anual” se encuentra entre los productos más populares de Elektor. Este DVD contiene todos los artículos editoriales publicados en el Volumen 2012 de las publicaciones en español, inglés, holandés, francés y alemán de la revista Elektor. Con el programa Adobe Reader suministrado, los artículos se presentan con el mismo diseño con el que originalmente los encontramos en la revista. Los DVD/CD-ROMs cuentan con un potente motor de búsqueda

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Libros, CD-ROMs, DVDs, Kits y Módulos


y dan la posibilidad de editar los diseños de las PCBs con un programa gráfico u obtener una copia impresa a resolución de impresora.ISBN 978-90-5381-273-0 • 27,50 €

120 revistas de Elektor en españolDVD Elektor desde 1998 a 2007

Este DVD-ROM contiene la colección completa de la re-vista de electrónica Elek tor editada en España entre los años 1998-2007. Las ediciones de Elektor, que as-cienden a un total de 120 revistas publicadas durante esos 10 años, están en formato PDF y orde-nadas cro-nológicamente por fecha de publicación (año/mes). El DVD contiene más de 2100 artículos imprimibles con alta calidad. Puedes abrir un documento PDF seleccio-nando el año de publicación y luego la edición deseada.ISBN 978-90-5381-241-9 • 59,00 €

El lujo de la precisión al alcance de todosMedidor LCR 0,05 %

La remarcable precisión de este aparato y su asom-brosa comodidad de uso son el resultado de un cuida-doso estudio. Funciona tan bien, detrás de su fachada depurada, que casi olvidaremos las sutilezas de las técnicas de medida usadas en el mismo. Para nuestros

lectores apasionados de las medidas, es la ocasión de soñar y de disfrutar. Si como a nosotros nos ocurre, los prodigios de las técnicas modernas ponen a nues-tro alcance el poder maravillarnos, venid a ‘tocar’ las partes más pequeñas del voltio.Módulo Medidor LCR + módulo LCDArt.# 110758-93 • 254,00 €

10 interesantes leccionesPIC Microcontroller Programming

En este libro (en inglés) aprenderemos a programar un microcontrolador utilizando JAL, un lenguaje para micros PIC gratuito, pero increíblemente potente, que goza de gran popularidad en el mundo del modelismo. Empeza-remos literalmente desde un boceto, hasta ir afianzan-do poco a poco nuestros conocimientos. No se necesita formación previa: cualquiera puede iniciarse con este libro. Una vez superadas todas las lecciones, es decir, tras haber completado todos los ejercicios, nos sentire-mos seguros para codificar nuestros propios programas para microcontroladores PIC, así como para entender programas escritos por otras personas. El software que acompaña a este libro puede descargarse gratuitamen-te, incluyendo el lenguaje de programación JAL.284 páginas • ISBN 978-907920-17-2 • 34,50 €

80 cuentos de la electrónica del pasadoRetronics

Este libro (en inglés) es una recopilación de 80 entregas de Retrónica publicadas entre 2004 y 2012. Las historias abarcan equipos de prueba clásicos, ordenadores prehistóricos, componentes ya olvidados, los proyecto de Elektor que alcanzaron un gran éxito, todo ello con el propósito de hacer que los ingenieros sonrían, se sienten, se opongan, babeen o experimenten el tufillo de la nostalgia.Aunque muy diferentes en la material, todos los cuentos del libro se relatan con entusiasmo personal, porque Retrónica trata del sentimiento en la ingeniería electrónica, construcción y reparación, ya sea una reminiscencia de un osciloscopio Tektronix de 1960 con señora de la limpieza como característica, o una caja PanSanitor de 1928 de dudoso uso médico.193 páginas • ISBN 978-1-907920-18-9 • 29,95 €

Más Información en la página web de Elektor: www.elektor.es/storeElektor International Media Spain, S.L.Apartado de Correos 6201128042 Madrid – EspañaTel.: +34 91 101 93 95Fax: +34 91 101 93 96Email: [email protected]

•Magazine


Comprobador CAN Los vehículos modernos son realmente redes móviles, con gran variedad de unidades de control interconectadas a través de cables e incluso de manera inalámbrica. Muchos fabri-cantes de coches utilizan el bus CAN (Controller Area Network). El bus CAN está marcado por su alto grado de inmunidad a las interferen-cias. Lo malo es su complejidad y la dificultad inherente de seguirlo y reparar los fallos. Esta es una de las razones por las que se ha desa-rrollado el comprobador CAN.

Registrador de Temperatura Multi-Canal¿Registrar múltiples sensores de tempera-tura tipo DS18B20 al mismo tiempo? No hay problema con este registrador de datos de 6 canales con Reloj de Tiempo Real incluido. Em-pleamos un teclado para controlar el circuito, y una pantalla LCD de 4x20 caracteres para visualizar la información necesaria. Los datos se almacenan en una tarjeta SD, que facilita la lectura para procesarlos en el ordenador.

Selector de Audio¿Tu amplificador tiene un selector de entra-da averiado? ¿O simplemente estás buscando un selector barato pero decente para tu sis-tema de sonido? Es circuito, construido solo con componentes convencionales (eso es, sin componentes SMD) te permite seleccionar cuatro fuentes diferentes. Incluso es posible tener activas dos fuentes sin cortos entre ellas.

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Características Microcontrolador ATmega328 Tensión de Funcionamiento 5V Tensión de Entrada 7-12V(recomendada) Tensión de Entrada (límites) 6-20V Pines de E/S Digitales 14 (6 de ellas con salida

PWM)Canales PWM 6 Pines de Entrada Analógicos 6 Corriente máx. por Pin de E/S 40 mA Corriente máx. por Pin 3.3V 50 mA Memoria Flash 32 KB (0.5 kB utilizados por el Bootloader)SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) Frecuencia de Reloj 16 MHz

Características Microcontrolador ATmega32u4 Tensión de Funcionamiento 5V Tensión de Entrada 7-12V (recomendada)Tensión de Entrada (límites) 6-20V Pines de E/S Digitales 20 (7 de ellas con salida

PWM) Canales PWM 7 Pines de Entrada Analógicos 12 Corriente máx. por Pin de E/S 40 mA Corriente máx. por Pin 3.3V 50 mA Memoria Flash 32 KB (8 kB utilizados

por el Bootloader)SRAM 2.5 KB (ATmega32u4) EEPROM 1 KB (ATmega32u4) Frecuencia de Reloj 16 MHz

Características Microcontroller ATmega328 Operating Voltage 5V Input Voltage (recommended) 7-12V Input Voltage (limits) 6-20V Input Voltage PoE (limits) 36-57V Digital I/O Pins 14 (4 de ellas con salida

PWM) Arduino Pins reserved 10 to 13 used for SPI 4 used for SD card 2 W5100 interrupt

(when bridged) Analog Input Pins 6 DC Current per I/O Pin 40 mA DC Current for 3.3V Pin 50 mA Flash Memory 32 KB (0.5 kB utilizados

por el Bootloader) SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) Clock Speed 16 MHz

ARDUINO UNOLa placa más popular con su micro ATmega328

ARDUINO LEONARDOEspecialmente bueno para aplicaciones USB

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Características Microcontrolador ATmega2560 Tensión de Funcionamiento 5V Tensión de Entrada 7-12V (recomendada)Tensión de Entrada (límites) 6-20V Pines de E/S Digitales 54 (15 de ellas con salida

PWM) Pines de Entrada Analógicos 16 Corriente máx. por Pin de E/S 40 mA Corriente máx. por Pin 3.3V 50 mA Corriente máx. por Pin 5V Memoria Flash 256 KB (8 kB utilizados

por el Bootloader) SRAM 8 KB EEPROM 4 KB Frecuencia de Reloj 16 MHz

Características Microcontrolador AT91SAM3X8E Tensión de Funcionamiento 3.3V Tensión de Entrada 7-12V (recomendada)Tensión de Entrada (límites) 6-20V Pines de E/S Digitales 54 (12 de ellas con salida

PWM) Canales PWM 12 Pines de Entrada Analógicos 12 Pines de Salida Analógicos 2 (DAC) Corriente máx. por Pin de E/S 130 mA Corriente máx. por Pin 3.3V 800 mA Corriente máx. por Pin 5V 800 mA Memoria Flash 512 KB (toda disponible

para aplicaciones de usuario)

SRAM 96 KB (dos bancos: 64 kB y 32 kB)

Frecuencia de Reloj 84 MHz

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