saber electrónica n° 322

tapa SE 322.qxd:Maquetación 1 22/04/14 11:49 Página 1

Precio Cap. Fed. Y GBA: $19,90 Recargo Recargo envío al interior:

$0,80

ISSN: 0328-5073 Año 27 / 2013 / Nº 322

Reti Tapa SE 321.qxd:Maquetación 1 22/04/14 11:50 Página 1

COMENZANDO CON

ARDUINO

A

rduino es una herramienta para hacer que las computadoras puedan “sentir y controlar el mundo físico” en base a órdenes muy fáciles de establecer. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa sencilla con un microcontrolador y un entorno de desarrollo (software Arduino) para crear programas que serán grabados en el microcontrolador de la placa. Puede usar Arduino para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuado-

Contenido

del

Cd:

Módulo 1: Teoría y PrácTica Libro Arduino Tomo 1: Comenzando con Arduino Arduino es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para la placa. Puedes usar Arduino para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos. Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa. La placa puedes montarla tu mismo o comprarla ya lista para usar, y el software de desarrollo es abierto y lo puedes descargar gratis. El lenguaje de programación de Arduino

res físicos. Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa (software) que se ejecute en una computadora personal y hasta en un smartphone. La placa puede montarla Ud. mismo o comprarla ya lista para usar y el software de desarrollo es abierto y lo puede descargar gratis desde Internet. En este paquete explica qué es Arduino, cuáles son los primeros pasos que el lector debe dar para trabajar con esta plataforma, cómo es el kit básico de desarrollo y explicaremos cómo se emplea el software Arduino, cuya página oficial es http://www.arduino.cc/es y entendiendo que los textos están licenciados bajo “Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License” y que el código fuente de los ejemplos en la guía están liberados como dominio público. También se incluye un Curso de Técnicas Digitales, Videos, Programas, Proyectos y abundante información sobre microcontroladores. J

Comenzando

Con

es una implementación de Wiring, una plataforma de computación física parecida, que a su vez se basa en Processing, un entorno de programación multimedia. Libro Técnicas Digitales Esta obra está destinada a todos los "amantes de la electrónica digital" y a quienes trabajan con computadoras digitales, sistemas de transmisión en PCM (Pulse Code Modulation: modulación por impulsos codificados), tele señalización y/o tele supervisión digital, servomecanismos, sistemas de tele medición numérica, etc., y que desean comprender el funcionamiento básico de tales sistemas. Libro Montajes con Circuitos Impresos Este libro es el primero de una serie que está destinada a explicar cómo funcionan los laboratorios Electrónicos más empleados por estudiantes, técnicos y aficionados.

aRdUino Más Teoría Recomendada Arduino onboard atmega328 KIT Arduino Arduino para Prácticas Arduino Básico Otros Kits Módulo 2: Videos de enTrenaMienTo ¿Qué es Arduino? Descargando Software Arduino Video Tutorial Arduino- Primeros pasos (Parte 1-2) Video Tutorial Arduino- Primeros pasos (Parte 2-2) Módulo 3: PrograMas Cómo Reproducir los Videos Software ARDUINO Descarga el Software de Arduino Software VLC Media Player Módulo 4: acTualizaciones

Soluciones Electrónicas Vol. 21. Fecha de publicación: ABRIL/MAYO 2014 Edición Especial compuesta por un 1 Libro del CLUB SE + 1 Revista Saber Electrónica Edición Internacional + Claves de Descarga Gratuita de Nuestra Web. Publicación mensual editada y publicada por Editorial Quark, San Ricardo 2072 (1273) Capital Federal, Argentina (005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SA de CV, Av. Moctezuma Nº 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, México (005255-58395277), con Certificado de Licitud del título (en trámite). Distribución en Argentina: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. – Distribución en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 – Montevideo, 901-1184 – La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. Revista Club Saber Electrónica. ISSN: 1668-6004

SUMARIO 322.qxd:*SUMARIO 274 22/04/14 13:49 Página 1

EDITORIAL QUARK

Año 27 - Nº 322 MAYO 2014

Vea Vea en en Internet Internet elel primer primer portal portal de de electrónica electrónica interactivo. interactivo. Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios. Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios.

www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Descarga de CD: Comenzando con Arduino Sección del Lector

16 80

ArtÍCuLO DE tApA reparación de pC: Cómo realizar el Diagnóstico de una Computadora con Intel Core i7 problemas y Soluciones en Computadoras Modernas

3 67

CurSO DE ELECtrÓNICA Etapa 5, Lección 3: Los Microcontroladores pICAXE

17

MANuALES tÉCNICOS Funcionamiento y reparación de Lavarropas Mantenimiento y reparación

33 45

tECNICO rEpArADOr Fallas y reparaciones en las Fuentes de Alimentación de Origen Chino

49

MICrOCONtrOLADOrES El Mundo de los Microcontroladores. Lección 12: El preprocesador en el Lenguaje MikroC

53

ELECtrONICA DEL AutOMOVIL Medición de los Sensores de Flujo y Caudal de Aire

56

MONtAJES Control para robot Minisumo Detector de presencia o Movimiento Llavero Sónico

59 61 63

Distribución en Capital CarlosCancellaroeHijosSH Gutenberg3258-Cap.4301-4942

Distribución en Interior DistribuidoraBertránS.A.C. Av.VélezSársfield1950-Cap.

Impresión: Impresiones BARRACAS S. A.,Osvaldo Cruz 3091, Bs. Aires, Argentina

Uruguay RoDeSol SA Ciudadela1416-Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

editorial 322.qxd:editorial 258 22/04/14 13:51 Página 1

SABER ELECTRONICA

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves (Grupo Quark SRL) Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

EDITORIAL QUARK

EditorialQUarKS.r.l. Propietariadelosderechos encastellanodelapublicaciónmensualSabErElEctronica argentina: (GrupoQuarkSRL)San Ricardo2072,CapitalFederal, Tel(11)4301-8804 México (SISA):Cda.Moctezuma2, Col.Sta.Agueda,EcatepecdeMorelos, Edo.México,Tel:(55)5839-5077

ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara (Grupo Quark) Staff Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Director del Club SE: [email protected] Grupo Quark SRL San Ricardo 2072 - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no en trañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproduc ción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. númeroderegistrodePropiedadintelectualVigente:966999

Las Novedades deL MuNdo de La eLectróNica Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Parece increíble que luego de 25 años de comenzar el editorial con esta oración, todavía siga vigente, es decir, que todos los meses nos encontramos con nuevas tendencias en lo que a electrónica se refiere. Digo esto porque cuando publicamos artículos sobre reparación de computadoras, hace unos 6 meses, de inmediato comencé a recibir correos solicitando guías similares pero que apliquen a las nuevas placas que alberguen microprocesadores de Intel de última generación. Por tal motivo le pedí a José María Nieves, nuestro Jefe de redacción, que programe la edición de una nota complementaria de pronta publicación, misma que encontrará en esta revista. Para los que no poseen las ediciones anteriores, incluimos claves de descarga para que tenga todo el material y, además, tiene la posibilidad de descargar una gran cantidad de manuales de servicio de computadoras de todo tipo, que incluyen placas madre de última generación. En nuestro Curso de Electrónica, en la tercera lección de la quinta etapa de la carrera de Técnico Superior en Electrónica encontrará todo lo que necesita saber sobre los microcontroladores PICAXE, con prácticas y videos, de manera tal que tenga todo lo necesario para completar su capacitación. A los técnicos les proponemos la descarga de abundante material que complementa al “Manual Técnico” dedicado a los lavarropas, de manera que puedan capacitarse para no tener inconveniente cuando deban realizar el mantenimiento a estas máquinas. Obviamente, esta edición se complementa con los clásicos Montajes y con otros artículos de amplio interés. En suma, creemos firmemente que somos fieles a nuestra frase de cabecera y le proponemos que siga compartiendo con nosotros “Las Novedades del Mundo de la Electrónica”.

Ing. Horacio D. Vallejo

Art Tapa - PC i7.qxd:lx1435.qxd 22/04/14 14:19 Página 3

A r t í c u lo

de

t A pA

RepaRación de pc:

cómo RealizaR el diagnóstico de una computadoRa con

intel coRe i7

Desde la aparición de las PC de escritorio, a comienzo de los 80, la tecnología a avanzado a pasos agigantados pero la concepción de estos equipos sigue siendo la misma a tal punto que sus componentes básicos siguen siendo los mismos, aunque de menor tamaño y mejores prestaciones, gracias al avance de las técnicas de integración. Una computadora de escritorio sigue teniendo una CPU, una pantalla, un teclado y un ratón (mouse); el corazón del equipo se encuentra dentro de la CPU y es la denominada placa madre, placa base o motherborad y mucho ha cambiado en cuanto a lo que puede hacer desde las primeras computadoras con microprocesador 8086 hasta las modernas tarjetas con Intel i7, sin embargo en las placas madre que alojan a estos chip hay una memoria de programa, una memoria de datos, una BIOS, puertos para comunicarse con el exterior, etc. El primer libro editado por Quark sobre reparación de computadoras data de 1989 y, desde entonces, son varios los libros, artículos, cursos y videos producidos sobre este tema ya que en la medida que aparecen equipos con nuevas tecnologías es necesario explicarle al técnico diferentes técnicas para poder realizar un diagnóstico apropiado cada vez que una PC presenta una falla. Hoy encontramos PCs de escritorio “todo en uno” donde la placa madre está en el mismo gabinete donde se encuentra la pantalla, también existen notebooks de todo tipo y hasta tablets con pantalla touch que emplean sistemas operativos que permiten su manejo sin necesidad de teclado externo. El último artículo publicado sobre estos temas fue en Saber Electrónica 317 y debido a las preguntas de nuestros lectores decidimos preparar este informe que lo complementa y en el que analizaremos cómo son las placas madre comerciales de última generación y de altas prestaciones, cuáles son sus principales componentes, cómo se realiza su diagnóstico y cuáles son los problemas más frecuentes.

Coordinación: Ing. Luis Horacio Rodríguez - e-mail: [email protected]

Reparación de Computadoras

3


Artículo de tapa DesCripCión De una plaCa MaDre CoMerCial De ÚltiMa GeneraCión Tal como describimos en el Artículo de Tapa de Saber Electrónica Nº 316, la placa base de una computadora se usa para interconectar los dispositivos de un ordenador o PC entre sí y controlarlos de forma adecuada e incluye componentes electrónicos necesarios para el funcionamiento de dichos componentes. Conectados a ella podemos encontrar, entre otros: El microprocesador, La memoria RAM, Conexiones para USB, Disco duro, Ranuras para tarjetas, Puertos SATA, Puntos de alimentación, Tarjeta de sonido integrada, Etc. El “cerebro” de una computadora u ordenador es el microprocesador (en adelante µP), que va insertado en la placa base, suele ser uno de los componentes imprescindibles más caros o incluso el más caro (actualmente existen hasta por 1500 dólares, de 6 núcleos) que podemos encontrar en un ordenador. Su misión principal es procesar información y, al contrario que un microcontrolador, por sí solo no puede funcionar. Generalmente la gente se fija básicamente en la frecuencia del µP para determinar la potencia de un equipo pero no sólo hay que fijarse en eso, hay muchas otras cosas que influyen en la potencia que dependen del uso que se le vaya a dar a la PC, como ser la capacidad de procesamiento gráfico (necesidad de una tarjeta gráfica aparte), la memoria RAM (no sólo la cantidad sino también el tipo de

4

Informática

memoria), los tipos de ranuras de expansión de la placa base para tarjetas que se quieran añadir, el disco duro (igual que en la RAM no sólo hay que fijarse en la cantidad de memoria sino también en la velocidad), etc. Se suele pensar que todos los dispositivos tienen conexión con el microprocesador, pero nada más lejos de la realidad; tan sólo unos pocos elementos se conectan directamente a él, la mayoría de los dispositivos son controlados por un chip que hace de “hub” o centro de operaciones. El procesador (cpu) es un chip que se vale de otros chips que hacen la comunicación con la memoria, los discos duros, los puertos de impresora, video, audio, los CDs, etc. El chipset es el nombre de identificación de los chips que indican la marca y versión que se está empleando en una tarjeta madre en especifico. Existen chipset de marca Intel, o Nvidia, VIA, SIS, etc., todos son de diferentes características y confiabilidad, se sabe que a mejores características y

Figura 1


cómo realizar el diagnóstico de una computadora con Intel core i7 Figura 2

estabilidad hacen más caras las tarjetas madres que los llevan. El "chipset" es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y ranuras de expansión . Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar y el chipset apenas

influía en el rendimiento de la computadora, por lo que el chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una tarjeta madre. Pero los nuevos y muy complejos microprocesadores, junto con un muy amplio abanico de tecnologías en materia de memorias, caché y periféricos, han hecho que la importancia del chipset crezca enormemente. Del tipo de chipset dependerá el tipo de memoria, la gama de procesadores que la tarjeta soportará, el número máximo de discos, el número de puertos USB, y su velocidad. Como ejemplo, en la figura 1 tenemos el esquema de la placa DZ68BC que usa el chipset Z68 como controlador de toda la placa. Como se puede observar, excepto la RAM, PCIe x16x8, HDMI y DP (conexiones que demandan mucha capacidad de procesamiento), todo lo demás Figura 3 está centralizado en el chip


5


Artículo de tapa Z68. Recordemos también que la función de un µP es, como su nombre indica, procesar información y no controlar. En a figura 2 se tiene una imagen de la placa base Intel DZ68BC. Comenzando a ver en más detalle algunas de las partes más interesantes de la placa, empezamos por el zócalo del µP, figura 3. Hay que tener en cuenta que existen varios tipos de zócalos, cada uno con una forma o tamaño diferentes por lo que, a la hora de elegir un microprocesador o una placa, hay que tenerlo en cuenta. En este caso se trata de un LGA1155, que sirve perfectamente para un microprocesador i7. En la figura 3, sobre el zócalo está situada una tapa de color negro que sirve para proteger la zona de golpes, roces y polvo. Para insertar el µP hay que quitar dicha tapa. En la fgura 4 se puede ver el zócalo o base sin dicha tapa. La RAM se inserta en las ranuras que se ven en la imagen de la figura 5. En ellas no se puede instalar cualquier tipo de RAM, por ello que es otro punto a tener en cuenta a la hora de elegir una placa o una memoria RAM. Incluso para memorias que físicamente se pueden insertar en estas ranuras, internamente la placa puede no ser compatible con ellas así que hay que tener mucho cuidado y leer bien las hojas técnicas de cada una. En mi este caso son

6

Informática

Figura 4

Figura 5

Figura 6



Artículo de tapa conexiones para memorias RAM DDR3. De nuevo, por si alguien se pregunta por qué dos son de un color y las otras dos de otro, lo especificaré más adelante. A continuación, en la figura 6, se puede ver una imagen del lugar donde está el chip Z68 del que hablé antes, justo debajo de ese pequeño radiador azul disipador de temperatura. Si desea añadir una tarjeta de red (si no viene integrada en la placa o queremos una mejor), una tarjeta gráfica, una placa de sonido, una tarjeta WiFi, etc. debemos insertarlas en las ranuras PCI (Interconexión de Componentes Periféricos) que están en la placa. Hay diferentes variantes que se diferencian a grandes rasgos en el número de pines y velocidad de transferencia de datos. En la figura 7 se puede ver una foto de varios zócalos (bases) junto a su denominación. Para conectar más perFigura 8 iféricos, como discos duros internos o unidades de CD/DVD/Blu-Ray, entre otros, actualmente se usa una interfaz SATA. Al contrario que la interfaz PATA, la que se usaba hace años, los dispositivos no necesitan configurarse como esclavos o maestros. En la figura 8 se pueden apreciar un total de ocho conexiones SATA. El hecho de que estén agrupadas por color obedece a que tienen diferentes velocidades de transferencia de datos o están conectados a diferentes controladores (para este caso particular). La placa que estamos analizando también

8

Informática

Figura 7

Figura 9

posee otros puertos para comunicarse con el exterior que corresponde a las entradas y salidas de audio y vídeo, conexiones de red, etc. Estos zócalos o conectores son accesibles desde el exterior de la PC y para la placa madre



Artículo de tapa que estamos analizando se muestran en la figura 9, de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo, tenemos:

Figura 10

• Primera columna: USB 2.0 (amarillo) P1394 (negro) eSATA (rojo) Segunda columna: USB 2.0 (negro) • Tercera columna RJ45 hembra (para conexiones de red) USB 3.0 (azul) • Cuarta columna (en vertical) HDMI • Quinta columna DVI-I (azul) Display Port

Figura 11

• Sexta columna Entradas y salidas de audio (micrófono, línea, altavoces, etc.).

el MiCroproCesaDor y el Cooler Centrándome en el µP, cuando se lo compra, viene con un ventilador para colocarlo justo encima de él (también llamado cooler). Este elemento es necesario para la correcta refrigeración del µP para que no se recaliente ni se queme, aunque los hay que son capaces de disminuir su funcionamiento si falla el ventilador para Figura 12

10

Informática

Figura 13


cómo realizar el diagnóstico de una computadora con Intel core i7 que no se queme. En la figura 10 podemos ver una foto del ventilador del Intel Core i7 2600k visto desde arriba. La figura 11 muestra la parte que va en contacto con el µP para que éste transmita el calor al “radiador” que, junto a la ayuda del ventilador, disipará todo el calor generado. Lo que se ve justo en el centro, esas tres rayas de color gris oscuro, es pasta térmica (viene de fábrica). El microprocesador se muestra en las figura 12 y 13.

la MeMoria raM La memoria RAM (Random Access Memory – Memoria de acceso aleatorio) es un tipo de memoria que almacena aquella información (instrucciones o datos) que esté usando el sistema en un momento dado, incluida información del Sistema Operativo. Dicha información no se carga por completo, sino que de forma estratégica (existen métodos bien descriptos) se carga sólo aquella información que se está usando o aquella que se va a usar pronto ya que la capacidad disponible no es infinita. Sirve de “puente” de intercambio de información entre el microprocesador y el disco duro y se las usa debido a sus tiempos de lectura/escritura que son mucho más rápidos que los de un disco duro (generalmente sus tiempos se miden en nanosegundos y los del disco duro en milisegundos). La RAM tampoco está directamente conectada al microprocesador sino que puede haber varios niveles de memoria caché entre ella y el µP. Dicho esto, cualquiera podría pensar: ¿y si aún le metemos la RAM entre el disco duro y el µP e, incluso, si complicamos más y ponemos varios

Figura 14

niveles de memoria caché entre la RAM y el µP, no debería hacerse lenta la transferencia de información? La respuesta es un “no” rotundo. Otra de las características especiales que la diferencian de los discos duros, por ejemplo, es que el tiempo de acceso a cada posición de memoria siempre es el mismo, se accede directamente, da igual que sea la primera posición que la última. En un disco duro no, depende de la posición del cabezal de lectura y del plato en el momento de tener que proceder a realizar una lectura. La última característica, de interés para este artículo, es la volatilidad de la información: “si se va la corriente, se pierde todo lo que tenga almacenado la RAM (cosa que no pasa en un disco duro)”. Existen varios tipos que han ido apareciendo a lo largo de los años, si alguien quiere profundizar le recomiendo consultar Wikipedia, pero las que son más comunes actualmente son las DDR2 SDRAM y DDR3 SDRAM, figura 14, siendo ésta última la que soporta velocidades de transferencia más rápidas y la que se está imponiendo a la otra. A parte de la velocidad a la que pueda funcionar cada tipo de RAM es interesante destacar que hay placas que permiten el uso de dos o más canales de comunicación con la memoria, es decir, para un sistema de doble canal se podría escribir / leer a la vez en dos memorias, duplicando (en la teoría) la velocidad de transferencia. En las ranuras que mostraba en el apartado de la placa base, el color diferente indica en cuáles se deben insertar primero las memorias para aprovechar la característica de doble canal, es decir, cada par de dos colores indica un canal, por lo tanto, si quisiese añadir dos memorias tendría que ponerlas primero en el color azul oscuro (quedaría una situada en cada canal) y luego el resto en las del azul claro. Algo a tener en cuenta es que las memorias tienen que ser del mismo tipo dentro de un mismo canal… si no el bus usará la velocidad menor de las dos. Restricciones (las más comunes): No se puede insertar cualquier tipo de RAM en cualquier placa. Cada placa base tiene unas ranuras para un tipo concreto de RAM (físicamente ya no se podría insertar una memoria en una ranura que no le corresponde). Si quieres añadirle más memoria a tu PC, antes de comprarla debes saber qué tipo soporta para luego no llevar sorpresas desagradables. Incluso siendo del mismo tipo, por ejemplo DDR3, puede que tenga algunas características (como por ejemplo ECC) que la placa


11


Artículo de tapa

no soporte y, aunque la memoria se pueda insertar en la ranura correspondiente, no funcionará y la placa base se “quejará”. Además, existe un límite de memoria RAM que puede soportar un sistema operativo y la propia placa base, por lo que de nuevo habrá que informarse. Por ejemplo, los sistemas de 32 bits sólo pueden tener como máximo 4GB de memoria, los de 64 bits mucha más. ¿Y por qué estos límites? ¿por capricho? No, realmente es una limitación por el ancho de palabra que usa el sistema y el microprocesador. Por ejemplo, en la teoría, con 32 bits sólo se podría direccionar un total de: 2³² posiciones de memoria, es decir, 2³² = 4,294,967,296 Bytes ≈ 4GB. Con 64 muchísimos más, saldría un churro de números con 2⁶⁴, pero aún así las placas tienen un límite físico que hay que consultar (la que he

12

Informática

mostrado en el apartado de placa base soporta hasta 32GB, pero las hay de muchos más como pueden ser aquellas dedicadas a servidores o súper computadoras). Si consulta con un programa la velocidad a la que esté trabajando el bus de la RAM y ve que la cifra que aparece es justo la mitad a la que debería funcionar, significa que todo va a la perfección. Es exactamente la velocidad a la que realmente está funcionando el sistema ya que estas memorias (DDR – Double Data Rate), en cada ciclo envían dos datos, lo que se traduce en duplicar la velocidad de transferencia en la práctica. Otra cosa es que, por ejemplo, tenga una memoria de 1600MHz en una placa que lo soporta, pero luego muestra una velocidad para una de 1333MHz (indicaría 667MHz más o menos); eso puede ser debido a que por defecto algunas placas, aunque les pongas una memoria de 1600MHz, no la autodetectan y las hacen funcionar a la velocidad estándar de 1333MHz. Para hacerla funcionar a 1600MHz habría que configurar el dato en la BIOS.


cómo realizar el diagnóstico de una computadora con Intel core i7 intel Core i7 3770K Actualmente encontrará placas madre con microprocesadores Intel “Core i” con la nueva arquitectura Ivy Bridge. Aunque se trata principalmente de una actualización de la arquitectura Sandy Bridge, estos procesadores presentan cambios en su modo de funcionamiento. Además el proceso de fabricación se redujo a 22 nanómetros en esta generación. Los procesadores Intel Core i de tercera generación, son los primeros en utilizar la tecnología “Tri-Gate Transistors” o mejor conocida como tecnología de Transistores 3D. Esta nueva implementación implica un gran cambio en la forma que se transmiten los datos dentro del microprocesador, la cual explicaremos más detalladamente conforme avanza este análisis. Por otro lado el cambio en el proceso de fabricación de 32nm a 22nm atrae la atención de muchos, ya que se traduce en un menor consumo de energía y en mayor facilidad para aumentar la frecuencia en estos chips (Overclock). En el caso del procesador Intel Core i7 3770K, como consecuencia de esta transición le permitió a Intel ajustarlo a una frecuencia superior a la de los procesadores Core i7 2600K pero con la ventaja de tener un TDP menor, el cual es de 77 Watt. Con estos cambios, sobretodo el uso de TriGate Transistors, Intel permite que la ley de Moore continúe vigente.

Figura 15

Pero aun con estas nuevas implementaciones, ¿será esta tecnología capaz de superar en rendimiento a los procesadores Sandy Bridge? ¿es verdad que su principal cambio en rendimiento esta orientado al apartado grafico? ¿presenta esta nueva arquitectura la oportunidad de crear equipos móviles con mejores prestaciones? Eso y más lo trataremos más adelante.

Debajo

De la

tapa De ivy briDGe

Como lo mencionamos en la introducción a este análisis, Ivy Bridge es una renovación de la arquitectura Sandy Bridge, lo que implica que “teóricamente” de acuerdo al reloj de lanzamiento de tecnologías de Intel, esto seria un Tick, es decir un cambio en lo que respecta al proceso de manufactura de 32 a 22 nm, pero esto no quedo ahí, ya que Intel se planteo el uso de una nueva tecnología llamada Tri-Gate Transistors y mejoro el GPU con mas unidades de ejecución. Lo que dio como resultado lo que llamo Intel un Tick+, un Tick especial. Cabe destacar que un “Tock” significa un cambio significativo en su arquitectura como lo fue el cambio de Westmere a Sandy Bridge, figura 15. En los procesadores Ivy Bridge podemos encontrar 1.4 billones de transistores en una superficie de tan solo 160 mm cuadrados, esto se debe principalmente al uso de la tecnología Tri-Gate Transitors, que permite introducir mas transistores en una superficie de menor tamaño, figura 16. ¿Pero como funcionan los Tri-Gate Transistors? Los transistores planos son transistores de 2 dimensiones, están constituidos de conductores que sobresalen mínimamente del sustrato de silicio, los cuales tienen una única puerta de control. En cambio los transistores Tri-Gate o 3D presentan un crecimiento vertical más significativo lo que permite utilizar 3 dimensiones de la superficie del conductor para


13


Artículo de tapa

Figura 16

Figura 17

transportar los electrones y de esta manera el contacto en la puerta mejora bastante y permite controlar mas eficientemente el paso de electrones y como efecto se reduce la pérdida de energía significativamente, figura 17. Este seria el principal cambio en esta nueva arquitectura pero también encontramos otros cambios importantes, como lo es el aumento de las unidades de ejecución en el GPU. Sandy Bridge contiene 12 unidades e Ivy Bridge pasó a tener 16 unidades de ejecución. Otros cambios presentes en el GPU es la adicción de soporte para DirectX 11, OpenGL 3.3, OpenCL 1.1 y DirectCompute. Intel ha mencionado que en el lanzamiento de Sandy Bridge había 50 juegos optimizados para este chip y ahora la lista se ha duplicado a 100 juegos con la salida de Ivy Bridge. También menciona que el rendimiento de Quick Sync fue mejorado considerablemente por lo que ahora podemos convertir videos mas rápido, los resultados de esta prueba se dan a conocer mas adelante en el análisis. En la figura 18 vemos una tabla con los modelos de los procesadores disponibles en el mercado al momento de la redacción de este análisis y los que saldrán pronto. Para el caso de Ivy Bridge, Intel preparo el chipset Z77, que trae mejoras considerables. Pero parece ser que el fabricante escucho los comentarios de los usuarios y decidió mantener la compatibilidad con el socket 1155. Este hecho les da la posibilidad a los compradores de experimentar 2 panoramas, según sea su caso, el primer panorama es de las personas que desean actualizar su tar-

14

Informática

jeta madre para posteriormente actualizar el procesador cuando tengan la posibilidad. El otro panorama es donde los usuarios no encuentran la necesidad de cambiar de tarjeta madre compatible con Sandy Bridge pero quieren cambiar su procesador por uno con arquitectura Ivy Bridge. En este último caso es necesario realizar una actualización en el BIOS para que nuestra tarjeta madre sea compatible con los nuevos procesadores. Evidéntemente hay mucho para hablar de estos componentes, pero son detalles técnicos que no suelen ser muy útiles para el técnico reparador. De todos modos, en www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: reparoconi7 encontrará bibliografía adicional. J biblioGraFía http://elmundodeja.wordpress.com http://tecnoreviews.com http://norfipc.com http://problemasconlatecnologia.blogspot.mx

Figura 18

tapa SyM 171.qxd:Maquetación 1 22/04/14 13:53 Página 1

Precio Cap. Fed. Y GBA: $15,90

Recargo Recargo envío al interior:

$0,80

ISSN: 0328-5073 Año 14 / 2014 / Nº 171

pags 16 ok:ArtTapa 22/04/14 13:55 Página 16

Descarga de CD

CO M E N Z A N D O CO N

ARDUINO

editorial Quark srl, saber internacional s.a. de c.V., el club se y la revista saber electrónica presentan este nuevo producto multimedia. como lector de saber electrónica puede descargar este cd desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave “cd-1430”. deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

A

rduino es una herramienta para hacer que las computadoras puedan “sentir y controlar el mundo físico” en base a órdenes muy fáciles de establecer. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa sencilla con un microcontrolador y un entorno de desarrollo (software Arduino) para crear programas que serán grabados en el microcontrolador de la placa. Puede usar Arduino para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos. Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa (software) que se ejecute en una computadora personal y hasta en un smartphone. La placa puede montarla Ud. mismo o comprarla ya lista para usar y el software de desarrollo es abierto y lo puede descargar gratis desde Internet. En este paquete explica qué es Arduino, cuáles son los primeros pasos que el lector debe dar para trabajar con esta plataforma, cómo es el kit básico de desarrollo y explicaremos cómo se emplea el software Arduino, cuya página oficial es http://www.arduino.cc/es y entendiendo que los textos están licenciados bajo “Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License” y que el código fuente de los ejemplos en la guía están liberados como dominio público. También se incluye un Curso de Técnicas Digitales, Videos, Programas, Proyectos y abundante información sobre microcontroladores. J Módulo 1: Teoría y PrácTica

Libro Arduino Tomo 1: Comenzando con Arduino Arduino es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para la placa. Puedes usar Arduino para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos. Los proyectos de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa. La placa puedes montarla tu mismo o com-

16 Saber Electrónica Nº 322

prarla ya lista para usar, y el software de desarrollo es abierto y lo puedes descargar gratis. El lenguaje de programación de Arduino es una implementación de Wiring, una plataforma de computación física parecida, que a su vez se basa en Processing, un entorno de programación multimedia. Libro Técnicas Digitales Esta obra está destinada a todos los "amantes de la electrónica digital" y a quienes trabajan con computadoras digitales, sistemas de transmisión en PCM (Pulse Code Modulation: modulación por impulsos codificados), tele señalización y/o tele supervisión digital, servomecanismos, sistemas de tele medición numérica, etc., y que desean comprender el funcionamiento básico de tales sistemas. Libro Montajes con Circuitos Impresos Este libro es el primero de una serie que está destinada a explicar cómo funcionan los laboratorios Electrónicos más empleados por estudiantes, técnicos y aficionados. Más Teoría Recomendada Arduino onboard atmega328 KIT Arduino Arduino para Prácticas Arduino Básico Otros Kits Módulo 2: Videos de enTrenaMienTo ¿Qué es Arduino? Descargando Software Arduino Video Tutorial Arduino- Primeros pasos (Parte 1-2) Video Tutorial Arduino- Primeros pasos (Parte 2-2) Módulo 3: PrograMas Cómo Reproducir los Videos Software ARDUINO Descarga el Software de Arduino Software VLC Media Player Módulo 4: acTualizaciones

Tec Sup E5 L3.qxd:LECC 1 .qxd 22/04/14 13:59 Página 17

CURSO

DE

TÉCNICO SUPERIOR

EN

ELECTRÓNICA

Teoría

ETAPA 5 - Lección 3

Los Microcontroladores PICAXE Un PIC es un microcontrolador que precisa un entorno de desarrollo (el MPLAB) para editar programas, simularlos, convertir el programa en un archivo hexadecimal y realizar la simulación que verifique que está todo bien. Luego, se precisa un cargador para “descargar” el programa en la memoria del PIC, y por último se debe quitar el PIC del cargador y colocarlo en el circuito donde va a funcionar. Un PICAXE “no precisa nada de todo eso...” es un PIC al que se le ha grabado un programa interno (firmware) para que pueda ser “cargado” en la misma placa donde va a funcionar por medio de un software gratuito y en el que los programas pueden escribirse en BASIC o en diagrama de flujo.

INTRODUCCIÓN Desde que el primer microprocesador vio la luz del mundo (el 4004), y cuya única y principal operación era una suma de 1 bit, se comenzó con una carrera tecnológica que lejos de ver el fin, día a día va logrando cosas inimaginables, tal es el caso de los microcontroladores que vendrían a ser el ejemplo resumido y en miniatura, de una computadora personal (PC). Un microcontrolador del sistema PICAXE puede ser de 8, 18, 28 o 40 terminales o más (figura 1), internamente dentro de su encapsulado, posee como equipamiento mínimo un microprocesador, memoria RAM, y distintas versiones de memoria ROM. Los microcontroladores más avanzados, aparte de lo mencionado anteriormente, también llegan a poseer temporizadores ADC, DAC, Comunicación en paralelo, USAR, etc. Un microcontrolador, desde el punto de vista de operación, puede considerarse como si fuera una PC, ya que cuenta con el conjunto básico de implementos que necesita para realizar sus funciones, esto es, microprocesador, disco duro, memoria RAM, etc. Clásicamente, cuando programamos un microcontrolador, de forma implícita se tiene que desarrollar un programa que trabaja a manera del BIOS de una PC, ya que lo primero que debemos tomar en cuenta es la configuración de sus puertos, ya sea como de entrada o de salida, configurar sus demás herramientas como pueden ser los temporizadores, los ACD, etc.

Esta es la tercera lección de la quinta etapa del Curso de Electrónica Multimedia, Interactivo, de enseñanza a distancia y por medio de Internet que presentamos en Saber Electrónica Nº 295. Cada lección se compone de una guía de estudio y un CD multimedia interactivo. El alumno tiene la posibilidad de adquirir un CD Multimedia por cada lección, lo que lo habilita a realizar consultas por Internet sobre las dudas que se le vayan presentando. Tanto en Argentina como en México y en varios países de América Latina al momento de estar circulando esta edición se pondrán en venta los CDs del “Curso Multimedia de Electrónica en CD”, el volumen 1 de la primera etapa corresponde al estudio de la lección Nº 1 de este curso (aclaramos que en Saber Electrónica Nº 295 publicamos la guía impresa de la lección 1), el volumen 6 de dicho Curso en CD corresponde al estudio de la lección Nº 6. Para adquirir el CD correspondiente a cada lección debe enviar un mail a: [email protected]. El CD correspondiente a la lección 1 es GRATIS, y en la edición Nº 295 dimos las instrucciones de descarga. Si no poee la revista, solicite dichas instrucciones de descarga gratuita a:

[email protected] Figura 1

Figura 2

Han aparecido en el mercado, sistemas de desarrollo que permiten la programación del microcontrolador de una manera relativamente fácil, en la cual se puede emular el proceso que nos interesa desarrollar. Para la mayoría de estos sistemas de desarrollo, una vez que se tiene terminada la aplicación, el paso siguiente es armar el prototipo e insertar el microcontrolador debidamente programado. En la figura 2 se

Técnico en Electrónica y Microcontroladores

17


Lección 3, Etapa 5 puede observar un kit de desarrollo para trabajar con microcontroladores, en este caso con el sistema PICAXE. Tenga en cuenta que no es preciso que compre programa alguno para empezar a trabajar, dado que lo puede bajar gratis de Internet, además, Ud. puede armar el cable de conexión a la PC y la placa de circuito impreso del dispositivo que desee.

Figura 3

Hace apenas un tiempo, se ha lanzado al mercado el sistema de desarrollo para programar microcontroladores PIC llamado PICAXE, que de por sí, quien ha utilizado estos microcontroladores, puede constatar lo sencillo que resulta su programación, el sistema de desarrollo PICAXE hace las cosas todavía más sencillas para el programador. El sistema de desarrollo PICAXE hace las cosas todavía más sencillas para el programador, ya que cuenta con dos opciones de diseñar una aplicación: una por medio de diagramas de flujo y otra por medio de “BASIC”, y aunque esto no es ninguna novedad, (ya que estas herramientas existían con anterioridad), lo ventajoso del PICAXE radica en el hecho de que se trata de un microcontrolador PIC que, en un segmento de memoria ROM interna le ha sido grabado desde su fabricación, un firmware a manera de BIOS que simplifica la forma de programarlo. Al igual que en todos los sistemas de desarrollo, existen ya predefinidas toda una serie de tarjetas de prácticas sobre las cuales podemos emular las aplicaciones que hemos diseñado, pero gracias al firmware que poseen los microcontroladores PICAXE “se puede armar la aplicación completa incluyendo al microcontrolador”, y sobre la aplicación programarlo sin necesidad del sistema de desarrollo, ni del circuito programador de microcontroladores (vea la figura 3). Dehecho, el sistema PICAXE hace más accesible la programación de microcontroladores a todas aquellas personas que tan sólo cumplan con el único e indispensable requisito que es el de querer aprender. Vea en la figura 4 una “pantalla” de la aplicación que nos permitirá realizar el programa que vamos a cargar adentro del PIC.

Figura 4

Aquí no vamos a mencionar las ventajas y desventajas del sistema PICAXE con respecto a otros, lo único que podemos agregar es que se trata de otra manera de programar microcontroladores PIC, empleando diagramas de flujo y/o lenguaje BASIC (figura 5), con los cuales, ya sea de manera consciente o totalmente implícita, recurrimos a ellos para elaborar un programa. A lo largo de estaa lección, iremos aprendiendo paso a paso la forma de cómo programar los microcontroladores bajo el sistema PICAXE. Para ello, como primer paso, emplearemos una tarjeta de desarrollo de la cual proporcionaremos su circuitería para que ustedes la puedan armar, posteriormente después de realizar algunas prácticas, avanzaremos sobre aplicaciones en donde se tenga al microcontrolador como elemento principal y al cual programaremos en sitio.

VENTAJAS DEL SISTEMA PICAXE Como dijimos, el PICAXE es un sistema de microcontroladores PIC muy fácil de programar ya que utiliza un lenguaje BASIC muy sencillo, además de contar también

18

Etapa 5


CURSO

DE

TÉCNICO SUPERIOR

EN

ELECTRÓNICA

con la posibilidad de programarlos con diagramas de flujo. Aprovecha todas las características de los microcontroladores de bajo costo que incorporan memoria FLASH.

Teoría

Figura 5

Está disponible en tres versiones que son el de 8 terminales (PICAXE08), 18 terminales (PICAXE-18) y 28 terminales (PICAXE-28). En estos microcontroladores ya se tienen definidas las terminales que tienen la función de entrada y salida de datos, además de las terminales que sirven para programar al PICAXE en sitio, o en otras palabras sobre la misma aplicación. En las figuras 6, 7 y 8 se muestran los circuitos esquemáticos de la disposición de cada uno de los microcontroladores PICAXE. En la figura 6 se muestra el circuito esquemático para un PICAXE de 8 terminales, de las cuales las que están identificadas como Pin1 E/S, Pin2 E/S, Pin3 E/S y Pin4 E/S, son terminales que pueden funcionar como entradas o salidas de datos del exterior hacia el microcontrolador. Las terminales identificadas como Serial En y Serial Sal, se utilizan para programar al microcontrolador a través del puerto serie de una PC, para lo cual las terminales del conector identificado como CON1 se hacen llegar al conector DB9 de la PC, tal como se muestra en la figura 9. Por otra parte, de la misma figura 6 se observa que la terminal identificada como Serial Sal, cumple con una doble función, y dependiendo de dónde se ubique un jumper selector en el conector CON2, se podrá programar al PIC o esa misma terminal una vez programado el PIC tendrá la función de una terminal de salida de datos.

Figura 6

Figura 7

Del circuito esquemático de la figura 7 se observa la forma en que están dispuestas las terminales de un PICAXE de 18 terminales, de las cuales las que se encuentran identificadas como En 0, En 1, En 2, En 6 y En 7 son dedicadas exclusivamente para adquirir datos del exterior hacia el microcontrolador. Las terminales que se encuentran identificadas de la Sal 0 a Sal 7 son exclusivamente para enviar datos hacia afuera del microcontrolador, mientras que las terminales identificadas como Serial Sal y Serial En, se utilizan para programar al microcontrolador. En el circuito de la figura 8 se muestra la forma de conectar a un PICAXE de 28 terminales, en donde aparte de las terminales de entrada que se encuentran definidas como En 0 a En 7, también se cuenta con las terminales de salida identificadas como Sal 0 a Sal 7, además de 4 terminales para entrada de datos analógicos, y por último las terminales de programación del microcontrolador. Ya se ha mencionado que el sistema PICAXE no requiere de programador o borrador, ya que utiliza únicamente tres alambres conectados al puerto serie de una computadora, tal como se describe en la siguiente figura 9.


19


Lección 3, Etapa 5 Una vez que han sido identificadas las terminales a utilizar en el conector del puerto serie de la PC, ahora lo que sigue es preparar la conexión hacia el PIC tomando en cuenta las terminales, tal como se aprecia en la figura 10. Como se puede observar en la figura 10, se puede emplear (es recomendable) un plug de los utilizados para conectar los audífonos a la salida de audio de un walkman o discman, y tener un cable con un conector DB9 en un extremo y un plug de audio en el otro, tal como se ilustra en la figura 11.

Figura 8

EL SISTEMA PICAXE “PICAXE” es un sistema que emplea un micro fácil de programar que utiliza un lenguaje BASIC muy simple, el cual la mayoría de los estudiantes pueden aprender rápidamente. Los microcontroladores (con memoria FLASH) pueden ser programados una y otra vez sin la necesidad de un costoso programador PIC.

Figura 9 El sistema no necesita de ningún programador, borrador o complejo sistema electrónico. El programa puede escribirse en BASIC o por medio de un diagrama de flujo y se carga mediante una conexión de tres cables conectada al puerto serie de la computadora. El sistema PICAXE consiste en tres componentes principales: 1) El software editor de programación. 2) El cable de conexión al puerto serial de la PC 3) El chip PICAXE Ya retornaremos con este tema, cuando sepamos más acerca de las características principales de estos chips. Veamos ahora en qué consiste el software gratuito.

Figura 10

EL EDITOR DE PROGRAMAS Lo diferente del sistema de microcontroladores PICAXE, con respecto a la programación tradicional de los microcontroladores PIC, radica en la progra-

Figura 11

20

Etapa 5


Teoría mación basada en un lenguaje BASIC y diagramas de flujo. Esto hace que los microcontroladores del sistema PICAXE sean muy fáciles de programar, en un ambiente amigable.

Figura 12

Para programar los microcontroladores PICAXE debemos, en primera instancia, instalar el software que contiene el ambiente de programación, por lo que describiremos la forma de hacerlo.

Figura 13

Figura 14

Si bien a lo largo de este texto vamos a explicar paso por paso cómo se emplea el “Programming Editor” (Editor de Programas), es necesario que ya lo tenga en su computadora. El software lo puede bajar de nuestra página de internet que usted ya conoce www.webelectronica.com.ar, debe hacer clic en el ícono password e ingresar la clave PICAXEPRO. Recuerde que para bajar cualquier información debe ser socio del club SE, lo cual es gratuito y puede inscribirse por Internet en sólo un par de minutos (siga las instrucciones que dimos para bajar el programa y encontrará cómo hacerse socio, si aún no lo es).

Figura 15

Una vez que se tenga el software, se contará con una carpeta con el nombre de “progedit”, a la cual debemos acceder (observe la figura 12). Luego debemos ingresar a la carpeta progedit y tenemos que ubicar el programa identificado como “Programming Editor”, al cual debemos hacerle un doble click con el ratón de la pc para que éste se ejecute y se pueda instalar el programa de los PICAXE, tal como se muestra en la figura 13. Una vez que ejecutamos el programa de instalación Programming Editor aparecerá la ventana que se muestra en la figura 14, sobre la cual debemos de oprimir con el ratón el cuadro identificado como “next” para que continúe la instalación. Posteriormente será desplegada la ventana donde se muestra la licencia que debemos aceptar, porque de otra manera no podremos continuar con la instalación del software, por lo que nuevamente oprimiremos el cuadro identificado como “next”, esta acción se indica en la figura 15.

Figura 16

Como paso siguiente, pregunta por el nombre del usuario que normalmente utilizará el software, aquí podemos instalar la aplicación para que pueda ser utilizada por todas las personas que utilicen la computadora, y después de seleccionar esta acción tenemos que oprimir el cuadro identificado como “next”, tal como se muestra en la figura 16.


21


Lección 3, Etapa 5

Figura 17

Figura 18

Figura 19

Figura 20

Figura 21

Figura 22

Posteriormente debemos decir en dónde se guardará el software de programación, que por lo general, aquí no tenemos que modificar dato alguno, a menos de que queramos asignar otra localidad, tal como se ilustra en la figura 17. Una vez seleccionada la opción correspondiente procederemos a hacer clic sobre el cuadro identificado como “next”.

Por último, aparecerá una ventana de confirmación para estar seguros de que los datos que introdujimos se encuentran correctos, si es así debemos oprimir el cuadro identificado como “next” para que continúe la instalación, tal como se aprecia en la figura 18.

Figura 23

Cuando se está instalando el software se indica gráficamente, tal como se ilustra en la figura 19, aquí debemos esperar hasta que se terminen de instalar, tanto el software de programación como todas las utilerías que serán empleadas por los PICAXE. En la figura 20 se muestra la ventana que nos indica que ya se ha concluido con la instalación, por lo que debemos oprimir el cuadro identificado como “finish”. Una vez instalado el software de programación de los PICAXE, en el escritorio de nuestra pc encontraremos un ícono de acceso directo identificado como “PICAXE Programming Editor”, al cual, para comenzar a programar los microcontroladores, debemos hacer un doble click con el

22

Etapa 5


Teoría mouse para que se ejecute el programa, tal como se muestra en la figura 21. En la figura 22 y 23 se observa un ejemplo del ambiente gráfico tanto en lenguaje BASIC como en diagrama de flujo.

Figura 24

COMENZANDO A TRABAJAR CON PICAXE Para empezar a utilizar el sistema de microcontroladores PICAXE comenzaremos con una aplicación muy sencilla, por lo que en primera instancia nos dedicaremos a encender y apagar leds, de acuerdo al estado que guarden las terminales de entrada de datos del microcontrolador. Cabe aclarar que conforme se avance en los temas de PICAXE podremos incorporar controles para motores, utilización de convertidores analógico - digital (ADC), etc. Recordemos que el sistema PICAXE está disponible en tres versiones que son el de 8 terminales (PICAXE-08), 18 terminales (PICAXE-18) y 28 terminales (PICAXE-28), y en función de las terminales que tienen disponibles para la entrada y salida de datos, serán las que ocuparemos para comunicar al microcontrolador con el exterior. Comencemos pues, con el primer circuito para visualizar la salida de datos, y se trata de un circuito muy sencillo para encender leds, el cual se muestra en la figura 24. Este circuito lo podemos reproducir tantas veces como terminales de salida se tengan disponibles.

Figura 25

Ahora veamos cuál sería el primer circuito que se recomienda para ingresar datos discretos (digitales) al microcontrolador, y se trata de un interruptor con reposición automática (push-boton), el cual se muestra en el circuito de la figura 25. De igual manera que en el caso del circuito de la figura 1, se puede reproducir el circuito de la figura 25 tantas veces como entradas tenga disponible el microcontrolador. Para realizar el primer ejercicio vamos a elegir uno de los tres tipos de microcontroladores PICAXE que se tienen disponibles, que en este primer ejercicio se trata del PICAXE-18; pero posteriormente se realizarán ejercicios con todos los tipos de microcontroladores PICAXE. El circuito propuesto para esta primera experiencia se muestra en la figura 26, en la cual se tiene 1 entrada y 1 salida.

Figura 26

Para programar el microcontrolador PICAXE, la primera acción que tenemos que realizar es abrir el software de programación llamado “PICAXE Programming Editor” y que previamente tuvo que ser instalado. Una vez que hacemos doble click sobre el ícono del software de programación y accedemos al ambiente de programación, aparece una ventana en donde se configuran las opciones con las cuales trabajaremos. Como primer paso, ya que es la


23


Lección 3, Etapa 5 primera vez que utilizamos este software, es conveniente seleccionar el menú identificado como “Languaje” ya que aquí es donde se configura el lenguaje con el cual estaremos interactuando, si desea más detalles sobre esta parte del programa, puede bajarlo de Internet o adquirir la revista Saber Electrónica Nº 215. De internet, puede bajarlo desde nuestra web con la clave “picaxepro”.

Figura 27

Para empezar a trabajar debemos configurar el programa (es muy sencillo, ya lo veremos más adelante), seleccionando la opción “Modo” del menú para elegir el PICAXE que vamos a emplear en nuestro proyecto, qué frecuencia de operación tendremos (generalmente 4MHz), etc. Luego, debemos elegir la opción “modo” del menú para indicar en qué puerto tendremos el circuito para descargar el programa. De la figura 27 observamos el ambiente de trabajo que presenta el software de programación de los microcontroladores PICAXE, en el cual se aprecia un espacio en blanco que es donde se ingresan las instrucciones en forma de “BASIC”.

Figura 28

¿QUÉ INSTRUCCIONES SON LAS QUE UTILIZAREMOS? Si no sabemos, no es el fin del mundo y vamos paso a paso. Para comenzar utilizaremos una opción que se cuenta en este software para programar a los microcontroladores que son los diagramas de flujo, por lo que como se indica en la figura 27, seleccionamos de la barra de herramientas la opción “Archivo”, posteriormente “Nuevo” y por último “Nuevo Organigrama”, y lo que aparecerá será el ambiente de trabajo para ingresar el diagrama de flujo de nuestro programa.

Figura 29 Para comenzar, éste va a ser nuestro campo de trabajo ya que de forma intuitiva todos sabemos hacer diagramas de flujo. Pues bien, antes de seleccionar los bloques que lo constituirán, vamos a describir cuál es el algoritmo del programa que queremos desarrollar: “Cuando se oprima un push - boton se encienda un led, y cuando se suelte el push - boton se apague el led”. Existen bloques prediseñados que nos auxilian en el manejo del estado que guardan las terminales de entrada del microcontrolador de manera independiente, por lo que como se muestra en la figura 28 seleccionamos el recuadro que tiene indicado un rombo y dentro de este la palabra “if”.

Figura 30 Ahora lo que tenemos que hacer es seleccionar qué condición es la que utilizaremos, que para este ejercicio será la que se encuentra dentro del recuadro que tiene una figura de un rombo y dentro de este la palabra “Pin” (observe la figura 29), esto es, estaremos leyendo la condición de una terminal de entrada que, por defecto cuando lo ubicamos sobre nuestra área de trabajo, siempre se coloca la entrada 0 (terminal 17 del microcontrolador). Este bloque tiene la tarea de leer el estado lógico de la terminal de entrada y la compara con un 1 lógico y dependiendo de si la entrada es igual o no, tiene dos posibles salidas “Y” por si es igual a 1 lógico y “N” por si la entrada es 0 lógico. Y por último, oprimimos el recuadro que tiene una flecha en forma de U para regresar al menú principal.

24

Etapa 5


Teoría De acuerdo al algoritmo que planteamos líneas atrás, lo que tenemos que hacer es que se encienda un led cuando en la terminal de entrada se encuentre un 1 lógico, o que el led se apague cuando en la entrada se encuentra un 0 lógico. Para esta actividad recurrimos al recuadro identificado con la palabra “Out”, ya que es ahí donde se encuentran los bloques que actúan sobre las terminales de salida del microcontrolador. Una vez en el interior del menú de bloques de salida, tenemos que seleccionar la acción que hará que el led se encienda o se apague, por lo que en primer instancia seleccionamos el bloque identificado con a palabra “High” el cual quiere decir que la salida se encenderá, por cierto cuando seleccionamos este bloque, por defecto se ubica la salida 0 (terminal 6 del microcontrolador), tal como se ilustra en la figura 30. Ya se tiene entonces, el bloque que encenderá el led por lo que ahora requerimos la acción correspondiente con su apagado, y ésta corresponde al recuadro identificado con la palabra “Low” que es precisamente el bloque que realizará la tarea de apagar el led, y también por defecto al seleccionarlo por primera vez, se ubica en la salida 0 (figura 31).

Figura 31

Figura 32

Una vez que ya tenemos los bloques que necesitamos para ingresarle o sacarle datos al microcontrolador PICAXE, procedemos ahora a unir los bloques para que realicen el algoritmo que fue planteado líneas atrás, para ello existe una herramienta que se encuentra en un recuadro identificado con una línea vertical que en sus extremos tiene un “*”. Cuando seleccionamos esta herramienta (figura 32) y acercamos el puntero del ratón sobre alguno de los bloques que ya se encuentran en el área de trabajo, se les aparece un círculo de color rojo en aquel punto que requiere una conexión. Ya seleccionado el punto de conexión trazamos la línea hasta el siguiente punto de conexión de un bloque para realizar la unión lógica del flujo de datos, cabe aclarar que para cada unión que se necesite realizar, se tiene que volver a seleccionar la herramienta de conexión, en la figura 33 podemos apreciar la conexión completa de todos los bloques. Si ya terminamos de diseñar nuestro diagrama de flujo y antes de programar el microcontrolador, es importante saber si el programa va a funcionar, porque recuerden que no es lo mismo “desear” que el microcontrolador haga lo que según nosotros programamos, a lo que realmente hace en función del programa que ingresamos.

Figura 33

Existe en el software de los PICAXE la posibilidad de simular el programa, y eso es lo que vamos a hacer, por lo que seleccionamos el recuadro que tiene el símbolo de una punta de flecha tal como se ilustra en la figura 32, lo seleccionamos y enseguida aparecerán 2 ventanas, una de ellas indica el estado lógico que guardan las salidas y entradas del microcontrolador, esta ventana aparece en la parte inferior de la imagen de la figura 33. Los recuadros verdes que se iluminan indican qué salidas están siendo activas con un 1 lógico, mientras que los que aparecen debajo de los cuadros verdes, indican la posición de las señales de entrada al microcontrolador, los cuales cuando se encuentran en la posición inferior


25


Lección 3, Etapa 5 significa que la entrada se encuentra en 0 lógico, y si están en la posición superior la entrada se encuentra en 1 lógico. Por otra parte también se observa que, dependiendo dónde se encuentre la posición del switch, se iluminará en color rojo la línea que une los diferentes bloques que son afectados por la respuesta del estado lógico de entrada, y de esta manera podemos visualizar qué es lo que está sucediendo con nuestro programa.

Figura 34

Una vez que simulamos nuestro programa y observamos que las condiciones del algoritmo se cumplen (encender un led cuando se tiene un 1 lógico en la entrada y apagar el led cuando se tiene un 0 lógico en la misma entrada), ya estamos listos para dar el siguiente paso, que es convertir el diagrama de flujo a instrucciones de BASIC, para lo cual en la barra de herramientas seleccionamos el menú identificado como “Organigrama” y después la opción “Convertir el Organigrama a Basic” (de manera rápida pudimos presionar la tecla F5). Ahora lo que tenemos que hacer es conectar el cable tanto al puerto serie de la pc como a las terminales del microcontrolador que se indican en el diagrama de la figura 26 para programar al PICAXE, ya propusimos la manera en cómo se debe construir el cable de programación tomando en cuenta las terminales que se deben ocupar. Para grabarle el programa al microcontrolador debemos dirigir la flecha del ratón a la barra de herramientas y seleccionar el menú “PICAXE”, después la instrucción “Ejecutar” (o de manera rápida F5), tal como se muestra en la figura 34. En ese mismo instante aparecerá una ventana indicando que se está llevando a cabo la programación del microcontrolador PICAXE. Cuando se encuentra en la fase de programación, una barra que irá creciendo nos dirá la cantidad de códigos que está siendo descargado hacia el microcontrolador. Cuando se termina de grabar el microcontrolador aparecerá una ventana que nos indica la finalización del proceso de programación, figura 35. Ahora podemos verificar en el microcontrolador que el programa que diseñamos se encuentra perfectamente bien, por lo que tenemos que oprimir el push - boton y esta acción debe encencer el led, y cuando soltemos el push boton el led se debe apagar.

Figura 35

ENTRENADOR PARA PICAXE-08 En esta oportunidad diseñaremos nuestra primera tarjeta de entrenamiento universal para programar microcontroladores PICAXE, y como en todo comienzo daremos inicio por lo más sencillo y más pequeño, esto es, los microcontroladores de 8 terminales denominados PICAXE – 08. En primera instancia recordemos cuál es la configuración de un PICAXE–08, para en función de ello tomar en cuenta de cuántas entradas y cuántas salidas podemos echar mano y aprovecharlas al máximo. En la figura 36 tenemos el circuito de un “entrenador” para comenzar a trabajar con este microcontrolador. Se trata del circuito inicial para trabajar con PICAXE. Tenemos la oportunidad de disponer de un total de 4 E/S (4 entradas y 4 salidas), pero no nos confundamos, si sumamos el número de salidas con el número de entradas tendremos un total de 8 y el PICAXE–08 que manejaremos tiene solamente 8 terminales.

26

Etapa 5


Práctica

Figura 36

Figura 37 ¿Esto quiere decir que las terminales de salida y de entrada ocupan todas las que posee? La respuesta es “no”, ya que en esas 8 terminales deben estar las 4 entradas, las 4 salidas además de las 2 terminales de alimentación y 2 para programarlo. Específicamente para los PICAXE–08 las terminales 3, 5, 6 y 7 cumplen con una doble función, por lo que debemos tener cuidado cuando los programemos, porque por ejemplo la terminal 3 puede comportarse como una terminal de entrada o una terminal de salida, todo depende cómo la contemplemos cuando realicemos el programa del PICAXE–08. La tarjeta entrenadora que proponemos tiene la posibilidad de explotar al máximo las propiedades del PICAXE–08, y será por medio de jumpers como se podrá configurar la circuitería, tanto para programar como para fijar entradas o salidas de datos (vea nuevamente el circuito de la figura 36). A continuación describiremos cada parte de esta tarjeta entrenadora para que podamos sacarle el máximo provecho. En primer término identificaremos la ubicación de donde instalar el microcontrolador PICAXE–08, este debe encontrarse en la base identificada como IC1 respetando la identificación de las terminales (vea la placa de circuito impreso para este entrenador en la figura 37). Los conectores identificados como ES1, ES2 y ES4 tienen 3 terminales, de las cuales, la del medio de cada uno de ellos se hace llegar hacia la correspondiente terminal del microcontrolador PICAXE, las 2 terminales restantes de cada conector (ES1, ES2 y ES4), una va hacia el bloque destinado para conectar las entradas de datos, y la segunda se dirige hacia el bloque de terminales de salida de datos. Pues bien, para seleccionar si la terminal del microcontrolador será configurada como salida o entrada, será a través de un jumper que, dependiendo de cómo se conecte,


27


Lección 3, Etapa 5

TéCNICO SUPERIOR EN ELECTRóNICA FORMA DE ESTUDIO

El alumno puede estudiar a razón de una lección por mes y “no podrá rendir exámenes libres” lo que significa que sin importar los estudios previos que posea, el alumno podrá rendir un examen por mes como máximo y 6 exámenes por año como mínimo. Esto significa que el tiempo mínimo para completar la carrera es de 3 años y el tiempo máximo queda fijo en 6 años. Para realizar el estudio la mecánica es la siguiente: 1) El alumno debe descargar gratuitamente el CD correspondiente a la primera lección de la primera etapa desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave CURSOE1L1. 2) El alumno deberá explorar el contenido del CD y si desea realizar los estudios de la carrera debe inscribirse gratuitamente como alumno regular siguiendo los pasos sugeridos en el CD. 3) El alumno estudiará todas las secciones correspondientes a cada lección y podrá realizar consultas por Internet, asistir a videoconferencias y a las clases de apoyo que se programen. 4) A partir del momento en que se inscribe como alumno, tiene un tiempo máximo de 3 meses para rendir el primer Test de Evaluación por Internet. En caso de no hacerlo será dado de baja y no podrá retomar los estudios hasta que transcurra un período mínimo de 6 meses, luego del cual deberá volver a inscribirse como alumno regular. 5) El Test se aprueba con 7 puntos y en caso de reprobar se le enviará un nuevo examen que deberá realizar luego de transcurrido un tiempo mínimo de un mes, con un máximo de 3 meses. Si vuelve a reprobar deberá solicitar un nuevo Test, el cual tendrá un costo equivalente a $25. 6) Una vez aprobado el test de evaluación podrá solicitar la descarga del CD Multimedia correspondiente a la segunda lección. A partir de la segunda lección, cada CD multimedia tiene costo. 7) La mecánica para el estudio de cada lección de las diferentes etapas es el mismo que lo ya explicado en los puntos (2) a (6). 8) Cuando culmine los estudios de cada etapa el alumno recibirá un Título Intermedio”. Otorgándosele un Diploma que acredita los logros obtenidos. Al culminar los estudios de cada etapa, el título obtenido es el siguiente: 8.1) Etapa 1: Idóneo en Electrónica 8.2) Etapa 2: Técnico en Semiconductores 8.3) Etapa 3: Técnico en Electrónica Digital 8.4) Etapa 4: Técnico en Sistemas de Audio 8.5) Etapa 5: Técnico en Electrónica y Microcontroladores 8.6) Etapa 6: Técnico en Telecomunicaciones 9) Al obtener el título de la sexta etapa automáticamente se graduará como Técnico Superior en Electrónica.

28

Etapa 5

unirá la terminal del medio del conector ya sea ES1 ó ES2 ó ES4, con el bloque de terminales de entradas o al bloque de terminales de salida, y de esta forma quedará configurada la circuitería del microcontrolador PICAXE para que esté listo a recibir el programa con el cual trabajará el microcontrolador. El conector identificado como PROG/SAL0 posee 3 terminales de las cuales la del medio se hace llegar a la terminal 7 del microcontrolador PICAXE, esta terminal cumple con la doble función tanto de programar al microcontrolador, como de fungir como terminal de salida de datos si así se requiere, esta selección se lleva a cabo mediante la conexión de un jumper hacia la ubicación que se requiera. Cuando se va programar un microcontrolador PICAXE–08, es necesario que el jumper esté ubicado hacia la posición “Prog” en el conector PROG/SAL0, porque de otra manera la programación será imposible ya que no se tendrá comunicación entre la PC y el microcontrolador. Cuando el jumper se encuentra ubicado hacia la posición “Sal0” en el mismo conector PROG/SAL0, se tendrá configurada la terminal del microcontrolador como salida. El procedimiento para ubicar el jumper del conector PROG/SAL0 será de acuerdo a lo siguiente: 1º paso.- Ubicar el jumper hacia la posición “Prog” en el conector PROG/SAL0 para programar al microcontrolador PICAXE–08. 2º paso.- Cambiar el jumper hacia la posición Sal0 en el conector PROG/SAL0 si se va a utilizar esa terminal del microcontrolador PICAXE–08 como salida. En el conector identificado como “Entradas” se tiene la posibilidad de hacerle llegar al microcontrolador PICAXE–08, el estado lógico de 4 diferentes entradas digitales, las cuales pueden ser insertadas mediante circuitos externos o bien utilizar cualquiera de los 2 circuitos con push-boton que se tienen en el área de experimentos, estos circuitos se muestran en la figura 25 y lo único que se tiene que hacer es conectar el borne correspondiente ya sea E1 ó E2 a cualquiera de las terminales de entrada que son Ent1 ó Ent2 ó Ent3 ó Ent4 del conector “Entradas”. En el conector identificado como “Salidas” se encuentra el reflejo de las 4 salidas digitales que posee el microcontrolador PICAXE–08, las cuales pueden hacerse llegar a circuitos externos en donde se refleje la actividad del microcontrolador, o pueden ser utilizadas los 2 circuitos con leds que se encuentran en el área de experimentos, estos circuitos se muestran en la figura 23. Para utilizar estos circuitos lo que tiene que hacerse es conectar el borne correspondiente ya sea S1 o S2 a cualquiera de las terminales de salida que son Sal0 ó Sal1 ó Sal2 ó Sal3 del conector “Salidas”. El espacio identificado como PROGRA se encuentra ocupado por un conector de audio estéreo tipo mini Jack, el cual puede tener formas diferentes. El conector de audio estéreo tan sólo tiene 3 terminales, mismas que serán utilizadas para comunicar al microcontrolador con una PC a través del puerto serie (vea nuevamente en la figura 10 de este capítulo el diagrama de cómo se deben identificar las terminales tanto en la tarjeta de entrenamiento como en el conector DB9 que se conecta al puerto serie de una PC). Las terminales del conector de audio realizarán las siguientes actividades: La línea identificada con el número 1 sirve para verificar que el microcontrolador PICAXE se encuentra conectado al puerto serie de la PC. La línea identificada con el número 2 sirve para programar al microcontrolador PICAXE. La línea identificada con el número 3 es la referencia GND o también conocida como tierra eléctrica.


CURSO

DE

TÉCNICO SUPERIOR

EN

ELECTRÓNICA

Por último, la tarjeta entrenadora tiene incorporado un regulador de voltaje identificado como IC2 que posee la matrícula LM7805, y cuya misión es la de mantener un voltaje de 5 VCD para energizar al microcontrolador PICAXE y toda su circuitería, por lo tanto podemos energizar nuestra tarjeta de entrenamiento con una pila de 9 VCD. __________________________________________________________________ Lista de componentes para armar la tarjeta controladora. IC1 Base de 8 terminales IC2 LM7805 D1, D Leds Verdes D3 Led Rojo S1, S2 Interruptores Push boton R1, R3, R4 10kΩ 1/4 Watt R2 22kΩ 1/4 Watt R5, R6, R7 390Ω 1/4 Watt Varios: Conector mini jack de audio, conector mini plug de audio, alambres de conexión (cables), broche (conector) para pila de 9 VCD y circuito impreso. __________________________________________________________________

PRIMERAS PRÁCTICAS CON PICAXE Con lo leído hasta aquí, ya debe tener una idea de lo que es un microcontrolador PICAXE y de cómo se “abre” el Programa de Edición a los efectos de escribir un programa para descargar en la memoria del PICAXE. Si bien más adelante vamos a explicar cómo se hacen diagramas de flujo, a continuación diremos la forma de utilizar algunos componentes básicos y cómo se los puede probar en el entrenador que vimos en la figura 36 luego de realizar la descarga de programas muy sencillos. Veremos cómo se puede verificar el funcionamiento de un LED por medio de programas escritos en BASIC, también probaremos interruptores, zumbadores, interruptores y fotorresistencias. Estas primeras experiencias serán de utilidad a la hora de realizar la presentación de los chips de 18 terminales para que luego pueda armar distintos proyectos como alarmas, juegos de luces, mascotas electrónicas, dados, etc. USO Y PRUEBA DE LEDS: PRIMEROS PROGRAMAS EN BASIC Para que un microcontrolador desarrolle una tarea mediante la ejecución del programa que tiene grabado en su memoria, es preciso que el mismo esté alimentado y posea componentes externos que permitan su funcionamiento. Normalmente se emplean resistencias, diodos emisores de luz, capacitores, buzzers piezoeléctricos (zumbadores), interruptores, etc. El objetivo de este texto es que Ud. utilice al microcontrolador PICAXE como un elemento multipropósito y le saque “el mayor jugo posible”. Antes de explicar cómo se puede realizar la prueba de los componentes que trabajan con el microcontrolador, daremos algunas consideraciones generales sobre las fuentes de energía que usaremos para alimentar a nuestro circuito.

Práctica SOBRE EL ESTUDIO DE CADA LECCIÓN Cada lección o guía de estudio se compone de 3 secciones: teoría, práctica y taller. Con la teoría aprende los fundamentos de cada tema que luego fija con la práctica. En la sección “taller” se brindan sugerencias y ejercicios técnicos. Para que nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CD están confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma interactiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el módulo teórico y luego realizar las prácticas propuestas. Por razones de espacio, en la revista Saber Electrónica sólo se edita una parte de la guía de estudio, razón por la cual puede descargarlas de nuestra web, sin cargo, ingresando a www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave dada en cada revista. La guía está en formato pdf, por lo cual al descargarla podrá imprimirla sin ningún inconveniente para que tenga la lección completa. El CD de la lección 1, de la etapa 1, lo puede descargar GRATIS y así podrá comprobar la calidad de esta CARRERA de Técnico Superior en Electrónica. A partir de la lección 2, el CD de cada lección tiene un costo de $25, Ud. lo abona por diferentes medios de pago y le enviamos las instrucciones para que Ud. lo descargue desde la web con su número de serie. Con las instrucciones dadas en el CD podrá hacer preguntas a su "profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistema de animación contenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con las dudas de su compañero virtual - Saberito- donde los profesores lo guían paso a paso a través de archivos de voz, videos, animaciones electrónicas y un sin fin de recursos prácticos que le permitirán estudiar y realizar autoevaluaciones (Test de Evaluaciones) periódicas para que sepa cuánto ha aprendido. Puede solicitar las instrucciones de descarga del CD que corresponde a esta lección, es decir, el CD Nº1 de la Cuarta Etapa y/o los CDs de las lecciones tanto de la Primera Etapa como de la Segunda Etapa de este Curso enviando un mail a [email protected] o llamando al teléfono de Buenos Aires (11) 4301-8804.


29


Lección 3, Etapa 5 ¿Qué es una batería? Una batería es una fuente de energía eléctrica (es una fuente de potencia portátil). Las baterías están constituidas por elementos químicos que almacenan energía. Al conectarlas a un circuito, esta energía química se convierte en energía eléctrica que puede luego alimentar al circuito.

Figura 38

¿Qué tamaño de batería se utilizan en electrónica? Las baterías vienen en todo clase de tipos y tamaños. La mayoría de las baterías consisten en un grupo de pilas, en donde cada pila provee cerca de 1.5V (figura 38). Por lo tanto 4 pilas crean una batería de 6V y 3 pilas una de 4.5V. Como regla general, mientras más grande es la batería, más tiempo durará (ya que contiene más químicos y por lo tanto será capaz de convertir más energía). Una batería de mayor voltaje no dura más que una batería de menor voltaje. Por lo tanto, una batería de 6V formada por 4 pilas AA dura mucho más que una batería PP3 de 9V (batería de 9V común), ya que por ser físicamente más grande contiene una mayor cantidad total de energía química. Por lo tanto, aquellos equipos que requieren mucha potencia para operar (por ejemplo un reproductor portátil de CDs, el cual tiene un motor y un láser para leer los CDs) siempre utilizarán pilas AA y no baterías PP3.

SOBRE EL RECONOCIMIENTO DE LA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL

Los microcontroladores PICAXE generalmente requieren entre 3 a 6V para operar, y por lo tanto es mejor utilizar una batería formada por tres a cuatro pilas AA. Nunca utilice una batería PP3 de 9V ya que la alimentación de 9V puede dañar el microcontrolador.

En la medida que vamos completando la edición de cada etapa, presentamos el plan de estudio realizado ante las autoridades competentes de la Universidad Tecnológica Nacional de la República Argentina con el objeto de que los títulos que entregamos sean reconocidos por la mencionada Alta Casa de Estudio.

¿Qué tipo de batería debo utilizar? Los distintos tipos de baterías contienen diferentes químicos. Las baterías de carbón-zinc son las más baratas, y son adecuadas para utilizarse en muchos circuitos de microcontroladores. Las baterías alcalinas son más costosas, pero tienen una vida mucho más larga y se las debe emplear cuando se necesita alimentar dispositivos que requieren mucha corriente tales como motores. Las baterías de litio son mucho más costosas pero tienen una larga vida, y por lo tanto se utilizan comúnmente en circuitos de computadoras, videocaseteras, etc. Otro tipo de baterías son las baterías recargables, las cuales pueden recargarse cuando se agotan. Estas están hechas, usualmente, de níquel y cadmio (Ni-cad) ó de hidróxido de metal cadmio (NiMH).

A junio de 2013 la UTN reconocía los estudios correspondientes a las etapas 1 y 2 (Idóneo en Electrónica y Técnico en Semiconductores) y el Club Saber Electrónica comenzaba las acciones para el reconocimiento de la tercera etapa.

ATENCIóN: Nunca haga corto-circuito en los terminales de una pila o una batería. Las baterías alcalinas y las recargables pueden suministrar corrientes muy grandes, y pueden calentarse tanto que pueden llegar a “explotar” o derretir la carcasa. Siempre asegúrese de conectar la batería en el sentido correcto (rojo positivo (V+) y negro negativo -0V ó tierra-). Si las baterías se conectan al revés, el microcontrolador corre peligro de calentarse y dañarse.

Ya hemos presentado el plan de estudio y las lecciones correspondientes a la TERCERA ETAPA y el mes próximo haremos lo propio con la CUARTA ETAPA. Los alumnos que poseen los Diplomas otorgados por el Club Saber Electrónica pueden solicitar el Reconocimiento de la UTN sin tener que rendir ningún examen adicional, abonando un canon por gastos administrativos que a junio de 2013 eran de $200 por etapa.

30

Etapa 5

Los paquetes de baterías se conectan a menudo, al circuito integrado mediante cables con conectores adecuados. Asegúrese siempre que los cables rojo y negro estén conectados en la dirección correcta. También es de mucha utilidad pasar los cables de la batería a través de los agujeros del tablero antes de soldarlos en su lugar (esto proveerá una unión mucho más fuerte la cual será mucho menos propensa a soltarse). Nunca use una batería PP3 de 9V para alimentar directamente a un microcontrolador, ya que el mismo sólo trabaja con voltajes entre 3 y 6V. Algunos soportes de baterías pequeñas requieren la soldadura de cables a contactos metálicos en la caja. En este caso debe ser muy cuidadoso de no sobrecalentar los contactos metálicos. Si los contactos se calientan mucho, derretirán el


Práctica plástico que los rodea y por lo tanto se caerán. Una buena manera de prevenir esto, es pedirle a un amigo que sostenga los contactos metálicos con una pinza pequeña. Las pinzas actuarán como un disipador de calor y ayudarán a evitar que el plástico se derrita.

Figura 39

¿Qué es un LED? Un Diodo Emisor de Luz (LED) es un componente electrónico que emite luz cuando la corriente pasa a través de él. Un LED es un tipo de diodo especial. Un diodo es un componente que sólo permite el flujo de corriente en una dirección. Por lo tanto al utilizar un diodo, el mismo debe estar conectado en la dirección correcta. La pata positiva (ánodo) de un LED es más larga que la pata negativa (mostrada por una barra en el símbolo). La pata negativa también posee un extremo plano en la cubierta plástica del LED. En la figura 39 se puede observar el aspecto y el símbolo de un led. ¿Para qué se utilizan los LEDs? Los LEDs se utilizan principalmente como luces indicadoras. Los LEDs rojos y verdes se utilizan comúnmente, en artefactos electrónicos tales como televisores para mostrar si el televisor está encendido o si está en el modo stand-by (en espera). Los LEDs están disponibles en una variedad de colores diferentes, incluyendo rojo, amarillo, verde y azul. Existen también LEDs ultra-brillantes, los cuales se utilizan en luces de seguridad tales como las luces intermitentes utilizadas en bicicletas. Los LEDs infrarrojos producen una luz infrarroja que no es visible al ojo humano, pero que puede utilizarse en dispositivos tales como mandos a distancia de equipo de video.

Figura 40

¿Cómo se usan los LEDs? Los LEDs sólo necesitan una pequeña cantidad de corriente para operar, esto los hace mucho más eficientes que las lamparitas eléctricas (esto significa, por ejemplo, que si se tuviera una alimentación por baterías un LED alumbraría por mucho más tiempo que una bombilla eléctrica). Si se pasa demasiada corriente por un LED el mismo se puede dañar, es por esto que los LEDs normalmente se utilizan junto con una resistencia en serie, para protegerlos de corrientes excesivas. El valor de la resistencia requerida depende del voltaje de la batería utilizada. Para una batería de 4.5V se puede utilizar una resistencia de 330Ω o 330R que es lo mismo (fig. 40), y para una batería de 3V lo apropiado es una resistencia de 120Ω . ¿Cómo se conecta un LED a un microcontrolador? Debido a que el LED sólo requiere una pequeña cantidad de corriente para operar, el mismo se puede conectar directamente entre un pin de salida del microcontrolador y 0V (sin olvidar incluir la resistencia en serie para protección). ¿Cómo se prueba el LED con el microcontrolador? Después de conectar el LED, el mismo puede probarse utilizando un simple programa tal como el siguiente: Main: High Wait Low Wait Goto

0 1 0 1 main

Este programa debe encender y apagar el LED (conectado al pin de salida 0) una vez por segundo. Para realizar esta primera práctica, ejecute el utilitario “Editor de Programa” según lo descrito (descripto) en este mismo capítulo, luego, escriba el


31


Lección 3, Etapa 5 programa anterior, conecte la placa entrenadora con el PICAXE colocado, asegúrese que el jumper correspondiente esté en el lado de programación, conecte uno de los leds de la placa en la salida “0”, descargue el programa (asegúrese que el entrenador esté bien conectado por medio del cable al puerto serial de la PC), luego corra el jumper a la posición salida y vea si obtiene el funcionamiento deseado.

Figura 41

Si el LED no funciona verifique: 1. que el LED esté conectado en la salida “0” (por medio de un simple cablecito). 2. que se esté utilizando la resistencia correcta en la placa entrenadora y que el LED esté en el sentido correcto. 3. que se esté utilizando el número de pin correcto dentro del programa. 4. que todos los componentes estén bien soldados. QUINTA ETAPA DE LA CARRERA:

TÉCNICO EN ELECTRÓNICA Y MICROCONTROLADORES Esta etapa se especializa en una de las ramas más importantes de la electrónica digital: “Los Microcontroladores”. En la primera lección se estudia qué son los microcontroladores, cuáles son sus características, las diferentes estructuras, dónde se los emplea, cómo fueron evolucionando y cuáles son los bloques que los integran. La segunda lección está destinada a explicar la estructura interna de los microcontroladores de Microchip, nos referimos a los PICs, quizá los más conocidos del mercado. El alumno aprenderá a programar en lenguaje Assembler y hará prácticas con dichos componentes. La tercera lección trata sobre una familia basada en los PICs de Microchip; nos referimos a los microcontroladores PICXE, quienes poseen un entorno de desarrollo bastante amigable con el que el alumno aprenderá a manejarlos en forma intuitiva, mediante diagramas de flujo y la conversión de programas a lenguaje Basic. En la cuarta lección se estudian los microcontroladores AVR de Atmel, mostrando la diferencia existente con los PIC de Microchip y cuáles son sus ventajas. Comienza a programar en lenguaje C y empieza a desarrollar sistemas microprocesados. Llega el momento de conocer a la plataforma Arduino, tema excluyente de la quinta lección de esta quinta etapa y, quizá, la más importante desde el punto de vista de su formación como “Técnico en Microcontroladores” ya que combina las diferentes plataformas, incorporando la conocida “Basic Stamp” para el desarrollo de sistemas complejos con microcontroladores. La última lección de la quinta etapa está destinada al estudio de microcontroladores específicos, comenzando por los MCH de Motorola, siguiendo con los TDA de Phillips, los COP de National, etc. Al término de esta lección, y luego de rendir los Test de Evaluación Correspondientes, tendrá el Título de “Técnico en Electrónica y Microcontroladores”

32

Etapa 5

Para la prueba, se puede emplear también el circuito de una mascota virtual (figura 41) dado que será uno de los proyectos que presentaremos más adelante. El programa de la tabla 1 enciende y apaga 15 veces al LED conectado al pin de salida 0 utilizando una técnica de programación BASIC llamada “bucle for...next” (esta técnica no puede utilizarse con organigramas). ___________________________________________________________________ Tabla 1: Programa para encender y apagar un led 15 veces Main: For b1 = 1 to 15 ; inicio de un bucle High 0 ; se pone en alto la salida “0” Pause 500 ; se hace una pausa de medio segundo Low 0 ; se pone en estado bajo la salida “0” Pause 500 ; se hace una pausa de medio segundo Next b1 ; se continúa con el bucle hasta que termine End ; fin del programa ___________________________________________________________________ El número de veces que el código debe repetirse, se almacena en la memoria del chip PICAXE utilizando una “variable” llamada b1 (el PICAXE tiene 14 variables nombradas de b0 a b13). Una variable es un “registro de almacenamiento de números” dentro del microcontrolador, que el mismo puede utilizar para almacenar números a medida que el programa se ejecuta. Le aconsejamos que lea o repase todo lo anterior nuevamente, que baje de Internet el programa para trabajar con PICAXE y practique con el ejercicio que acabamos de dar y con los que se sugieren en esta lección, cuya versión completa se encuentra en el CD multimedia correspondiente. Obviamente que la lección no termina aquí y que para estudiarla en toda su extensión deberá tener el CD multimedia de la lección 3 de la quinta estapa de la Carrera de Técnico Superior en Electrónica. J

Manual T - Lavarropas.qxd:ArtTapa 22/04/14 14:00 Página 33

Manuales Técnicos

Funcionamiento

y

RepaRación

Lavarropas

de

El lavarropas o la lavadora es un aparato eléctrico, que puede ser electrodoméstico o de uso industrial, usado generalmente para limpiar o lavar ropa. Cuenta con un tambor central con orificios que gira mientras se le introduce agua, haciendo que se mezcle el detergente con la ropa sucia. El movimiento del tambor es provocado por un motor eléctrico y su funcionamiento depende de un sistema automático regido generalmente por un microcontrolador, cuyos programas dependen del tipo de ropa a lavar y del proceso de lavado, enjuagado, centrifugado y/o secado. En las últimas décadas, la inclusión de circuitos electrónicos en las lavadoras (lavarropas) de uso doméstico se ha intensificado a tal punto que el técnico debe poseer no sólo conocimientos de electromecánica sino también de electrónica digital. En base al aporte de varios socios del Club Saber Electrónica y luego de haber visitado varios foros especializados en Internet (vea al final de este manual la bibliografía consultada), realizamos este primer manual sobre servicio técnico a lavarropas doméstico en el que explicamos qué es una lavadora, cuáles son sus orígenes, cómo funciona el sistema eléctrico, realizamos un reconocimiento de componentes electrónicos y damos una primera guía de fallas y reparaciones. Por Ing. Horacio Daniel Vallejo - e-mail: [email protected]

Equipos de Línea Blanca

33


Manuales Técnicos IntroDuccIón El lavarropas basa su funcionamiento en el movimiento de un tambor contenedor de ropa con el agua y el jabón o detergente, impulsado por un motor eléctrico. Los motores más comunes están situados detrás y debajo del tambor y le comunican la tracción a través de poleas y correas. El motor de conducción directa (Direct Drive) forma una unidad con el tambor y le transmite la tracción directamente, produciendo muy poco ruido y vibración. La introducción de la microelectrónica ha logrado que algunos modelos dejen la ropa seca y limpia e incluso añaden sensores que controlan el tiempo, la velocidad y la temperatura, algoritmos de recolocación de ropa para evitar excesivas vibraciones durante el centrifugado. Existen mayormente dos grupos de modelos: las lavadoras horizontales y las verticales. Las horizontales son las que tienen la puerta a un lado (figura 1) y el giro del tambor tiene su eje horizontal, de forma que la ropa, al momento de girar, va cayendo permanentemente al ser impulsada por el giro hacia arriba. Las verticales son las que tienen la puerta arriba y el giro del tambor tiene su eje vertical, figura 2. Las lavadoras tienen en su puerta un sensor o un bloqueo automático, que cuando se abre detiene el funcionamiento, o que impide que puedan ser abiertas mientras están en funcionamiento. Está compuesto por una resistencia PTC que al recibir corriente se calienta y activa un bimetal, el cual está conectado a su vez a dos terminales que cierran un contacto eléctrico y dejan circular la corriente hacia el electrodoméstico permitiendo el encendido de éste. un Poco

De

publica su diseño en 1767. En 1782, Henry Sidgier obtiene una patente británica para una lavadora con tambor giratorio, y en 1862, Richard Lansdale exhibe su "lavadora giratoria compacta " patentada en la Exposición

HIstorIa

La primera patente fue concedida en Inglaterra en 1691 en la categoría de Washing and Wringing Machines (Máquinas de lavar y escurrir) y en Alemania Jacob Christian Schäffer

34

Figura 1 - Lavarropas horizontaL (eje horizontaL).

Servicio Técnico

Figura 2 - Lavarropas verticaL (eje verticaL).


Funcionamiento y Reparación de lavarropas

Figura 3 - Lavarropas deL sigLo XiX de marca metropoLitan.

Universal de Londres. Aunque en los Estados Unidos la primera patente fue para Nathaniel Briggs de New Hampshire en 1797, debido a un incendio en la Oficina de Patentes en 1836 no queda constancia del tipo de lavadora que había diseñado. En 1843, John E. Turnbull patentó una "Lavadora con Wringer Rolls". La figura 3 muestra un aparato de este tipo de la marca Metropolitan. Ya en 1904 se estaban anunciando lavadoras eléctricas en los Estados Unidos (figura 4) y

las ventas norteamericanas habían alcanzado las 913.000 unidades en 1928. En 1940, el 60% de los 25.000.000 hogares con acceso a la luz eléctrica en los Estados Unidos tenía una lavadora eléctrica. Sin embargo, debido en parte a la Gran Depresión no sería hasta finales de la década de 1940 o principios de la década de 1950 que se convierte en un artículo de masas. En la Europa desarrollada occidental, la extensión de la lavadora se produce, principalmente, después de la Segunda Guerra Mundial y ya a principios de la década de 1960 se convierte en un aparato cotidiano. Importantes firmas industriales europeas comienzan a fabricar ingentes cantidades de lavadoras; otras, incluso convierten a las lavadoras en su principal fuente de prestigio e ingresos (Kelvinator, Zanussi). La evolución estética y funcional de la lavadora, ha sido muy importante, sobre todo en los últimos años, con la aplicación de la microelectrónica. En el aspecto estético, los electrodomésticos de vistas rectas, generalizados en la década de 1980, han dado paso a diseños curvos y estilizados, y a múltiples variedades de color. En 2008, la Universidad de Leeds diseñó una lavadora que solo requiere un par de tazas (aproximadamente 0,5 litros) de agua para cada lavado. Deja la ropa prácticamente seca y usa menos del 2% del agua y energía de una lavadora convencional. comPonentes eléctrIcos

De un

laVarroPas

La pieza fundamental de todo lavarropas es el programador, el cual se encarga de coordinar el funcionamiento de los distintos elementos de que se compone una lavadora.El programador puede ser mecánico o electrónico (digital) y, en la actualidad, se dota al equipo de varios sensores para distintos propósitos. Sin embargo, ya desde la década del 60, los elementos principales de un lavarropas son: Figura 4 - anuncio de un Lavarropas correspondiente aL año 1910.

1 - Electroválvula. 2 - Sistema motor y bomba de desagüe.


35


Manuales Técnicos 3 - Detector de nivel de agua. 4 - Resistencia calefactora. 5 - Motor de lavado-centrifugado. 6 - Electroválvula de paso de agua. La electroválvula es un dispositivo mediante el cual se llena de agua la lavadora. La bobina de un electroimán, alimentada por la tensión de red (110V ó 220V), acciona una membrana que deja paso o corta el caudal de agua. Cuando se aplica tensión a la electroválvula, el paso de agua a la lavadora queda abierto, admitiendo un caudal que depende de la presión del agua de la red de suministro, y que suele ser de 8 litros por minuto, para una presión de red de 2 kg/cm2. El sistema “motor y bomba de desagüe” es, en general, un pequeño motor de 150 VA de consumo, acoplado a una pequeña bomba, capaz de sacar un caudal de agua del orden de 22 litros por minuto. El cuerpo de la bomba lleva incorporado una tapa que permite el acceso a un filtro de desagüe. La misión del detector de nivel es dejar que la lavadora se llene de agua hasta una altura determinada, aproximadamente hasta 13 cm. Un pequeño tubo introducido en el interior del tambor, acciona por presión a una membrana

Figura 5 - partes y mandos de un Lavarropas horizontaL.

36

Servicio Técnico

que actúa sobre un contacto conmutado (un contacto se abre y el otro se cierra). Esta no es la única misión del detector de nivel, ya que si el nivel de agua sigue subiendo por cualquier motivo, voluntario o involuntario, al sobrepasar en 12 cm. el nivel anteriormente descripto, 13 + 12 = 25 cm, se cierra un nuevo contacto cuya misión, como veremos más adelante, será la de poner en marcha el sistema de desagüe (motor y bomba de desagüe). Esto es lo que da lugar a lo que más tarde llamaremos segundo nivel de llenado. La resistencia calefactora tiene como misión calentar el agua a un valor prefijado por un termostato. La potencia consumida por esta resistencia es de 500W a 3000W, dependiendo del modelo. El motor de lavado-centrifugado es un dispositivo de doble devanado, uno para la operación de lavado y otro para la de centrifugado. El devanado para la operación de lavado, confiere al motor una velocidad de 300 a 500 rpm y un consumo del orden de los 250VA. Mediante un condensador, es posible invertir el sentido de giro del motor, operación ampliamente repetida en los ciclos de lavado. El devanado correspondiente al centrifu-


Funcionamiento y Reparación de lavarropas gado imprime al motor una velocidad que puede llegar a las 4.000 rpm con un consumo que se acerca a los 750VA (750W). El conjunto del motor se halla térmicamente protegido mediante un bimetal que autodesconecta el motor cuando por alguna circunstancia se calienta en exceso. En la figura 5 podemos observar las partes externas principales de un lavarropas típico de carga horizontal. FuncIonamIento

Del

agua. Luego de un tiempo de prelavado o lavado, se procede a un segundo llenado, hasta el segundo nivel, seguido de un vaciado. Los aclarados consisten en sucesivos llenados, primero a un nivel y luego al llamado segundo nivel, seguidos de movimientos cíclicos con inversiones del sentido de giro. Cada uno de estos ciclos termina con un vaciado. El centrifugado tiene por objeto extraer el agua de las prendas lavadas, por lo tanto durante éste tiempo se procede también a un vaciado.

laVarroPas

El funcionamiento de una lavadora se centra fundamentalmente en cuatro operaciones: prelavado, lavado, aclarados y centrifugado. La operación de prelavado, al igual que la de lavado, consiste en una recogida de agua con jabón o detergente, un movimiento cíclico del tambor con sucesivas inversiones del sentido de giro, y un calentamiento simultáneo del

cIrcuIto eléctrIco

Del

laVarroPas

El circuito eléctrico de una lavadora es relativamente sencillo, así como su funcionamiento y se muestra en la figura 6. Si suponemos cerrados el interruptor general I.G., el de puerta I.P. y el de línea 22-2 la electroválvulas, a través del contacto 51-52, cierra el circuito y en conse-

Figura 6 - circuito eLéctrico típico de una Lavadora de ropas.


37


Manuales Técnicos cuencia empieza a entrar agua al tambor del lavarropas (la electroválvula se halla en serie con el sistema motor y bomba de desagüe, pero esto no supone ningún inconveniente, ya que la impedancia de la electroválvula es mucho mayor que la del grupo motor-bomba de desagüe). Cuando el nivel del agua ha alcanzado el valor determinado por el detector de nivel, el contacto 51-52 se conmuta y pasa a la posición 51-53, el cual deja a la resistencia de caldeo en posición apta para funcionar siempre que el contacto 7-27 del programador lo permita, así como el termostato C.T. Si el contacto del programador 13-21 se cierra, la electroválvula también se acciona, llenando la lavadora hasta nuevo nivel "segundo nivel". Caso de que este nivel fuera sobrepasado, el contacto 51-53 pasaría a la

posición 51-53-54, con lo que se pondría en marcha la bomba y se vaciaría el exceso de nivel. El sistema motor y bomba de desagüe se acciona también cuando el contacto del programador 13-29 se cierra. El motor de lavado está en posición cuando los contactos 28-08 y 23-3 están cerrados, siendo el contacto 13-25 el que determina su puesta en marcha. Los contactos 45-41 y 4542 conectan a un lado u otro el condensador, con lo que se consigue la inversión del sentido de giro del motor. Cuando los contactos 28-8 y 23-03 están cerrados, el motor se encuentra en posición de centrifugado, siendo el contacto 24-8 quien determina su puesta en marcha. El pulsador manual E.C. de exclusión de centrifugado sirve para eliminar, si se desea, esta función.

Figura 7 - diagrama de tiempos para un Lavarropas con programador mecánico Fabricado por La empresa baLay para distintas marcas y modeLos comerciaLes.

38

Servicio Técnico


Funcionamiento y Reparación de lavarropas el sIstema

De

ProgramacIón

El programador es el cerebro de toda lavadora. En el caso de un sistema mecánico, se trata de un pequeño motor síncrono que va moviendo una serie de levas según un programa preestablecido y éstas, a su vez, van cerrando o abriendo una serie de contactos. Por lo general, los programadores de lavadoras disponen de 60 impulsos o posiciones, con unos tiempos entre impulsos que varían según los tipos, en nuestro caso, 2'-8'-24'. En la figura 7 podemos apreciar un diagrama de tiempos que grafica el funcionamiento de un lavarropas en cada una de sus etapas. Las levas se van moviendo a lo largo de estos 60 impulsos configurando la característica propia de cada programador. Así, el contacto 22-2 llamado "línea" supedita el total funcionamiento de la lavadora y por tanto es el que determina los programas

que hay en cada ciclo. En este caso el ciclo de 60 impulsos de la lavadora está dividido en tres programas, uno de 34 impulsos, otro de 20 y un último de 3. Siguiendo detenidamente el diagrama de tiempos del programador iremos determinando la función que se realiza en cada impulso. La lavadora descripta corresponde a un modelo ampliamente comercializado con distintas marcas, Balay, Philips, Zanussi. etc. y un único fabricante, Balay cuyo esquema se puede ver en la figura 8. Hoy existen otros modelos más sofisticados que incluyen diferentes funciones como por ejemplo la regulación de velocidad del centrifugado, la función Flot, ahorro de agua y energía en casos de poca carga, etc., pero en esencia todos los modelos son muy similares. El sistema de programación digital puede diferir para distintos modelos aún del mismo fabricante y se debe conocer el circuito electrónico para poder dar servicio técnico, tema que analizaremos en otros manuales. reconocImIento De Partes Fallas más comunes

y

A continuación describimos las partes más importantes de un lavarropas, qué síntomas se presentan ante una falla y cómo se soluciona.

Figura 8 - esquema de un programador para Lavarropas marca baLay.

resistencia eléctrica Ante problemas con la temperatura del agua de lavado, debemos comprobar primero el estado de la resistencia, situada en la parte baja del tambor, suele tener un valor comprendido entre 15Ω y 50© y sus terminales no deben tener contacto con su carcasa, si esto ocurre habría un corto con la chapa del tambor y saltaría el diferencial de la vivienda al empezar a lavar con agua caliente. La figura 9 muestra la ubicación tanto de la resistencia como del termostato, situado junto a la resistencia. La figura 10 muestra la medida de una resis-


39


Manuales Técnicos tencia en buen estado con un multímetro digital, su valor es de 24,4Ω. La resistencia está sujeta al tambor mediante un soporte de metal y una goma que, una vez introducida en el tambor, es prensada por el tornillo según lo vamos apretando, la goma se comprime y se va expandiendo hacia los lados. La resistencia en el interior del tambor está encastrada en una chapa de este que la sujeta, para evitar que se mueva con el empuje del agua. Para extraerla del tambor debe aflojar la tuerca y hacer palanca con un destornillador en los lados alternativamente, figura 11. Si está calcificada, se puede limpiar con Figura 9 - ubicación de La resistencia caLeFactora deL agua y eL correspondiente termostato. una esponja metálica. Mientras no esté muy oxidada o abierta es necesario sustituirla. electroválvula de entrada de agua Funciona con la tensión de red (110V ó 220V) permitiendo o cortando el paso de agua de entrada hacia la cubeta del detergente. Su bobina tiene una resistencia aproximada a los 30Ω y suele calcificarse debido a los componentes del agua corriente con lo cual puede tener atascos, no abriendo correctamente la entrada de agua. Es conveniente limpiar la rejilla tamiz cada cierto tiempo, figura 12. Otro problema es que se queda en ocasiones abierta y atascada por el salitre y/o demás minerales que tiene el agua.

Figura 11 - para eXtraer La resistencia se debe quitar La tuerca y hacer paLanca a ambos Lados con un destorniLLador.

Figura 10 - medida de una resistencia en buen estado con un muLtímetro digitaL, su vaLor es de 24,4Ω.

40

Servicio Técnico


Funcionamiento y Reparación de lavarropas Bomba de agua ó motor de Vaciado Corresponde al sistema “motor y bomba de desagüe” y su función es la de vaciar el agua del tambor. Existen bastantes modelos (figura 13) y suele ser el primer componente en dar problemas, por lo que ante fallas de vaciado de agua del tambor, mal centrifugado, ruidos raros (mugido), etc. debe comprobar el estado de esta bomba y sustituirla aunque aparente funcionar en ocasiones. condensador Casi todos los motores de las lavadoras lleFigura 12 - eLectrováLvuLa de entrada de agua con van como mínimo un condensador (lo usual su rejiLLa tamiz. son 2), lo encontramos conectado a los bobinados de lavado normal y al bobinado de centrifugado del motor. Ante problemas en el centrifugado como ser una velocidad de giro lenta, excesivamente rápida, o no arranca directamente el motor, debe comprobar el estado del condensador, figura 14. A parte de este, otros elementos pueden Figura 13 - 2 modeLos de bombas de vaciado baLay, utiLizados por superser provocar síntomas similay newpoL. res, tal como defectos en el bobinado del motor o una falla en los contactos del programador. (Suele ser el segundo elemento en dar problemas).

Figura 14 - eL condensador en maL estado puede provocar Funcionamiento errático deL motor y hasta que no arranque.

Filtro de red Es el encargado de derivar a masa los picos de red. En viviendas sin toma de tierra, es el ”culpable” de que la lavadora pueda provocar “choques eléctricos” y muchos lo desconectan. Lo ideal es que la vivienda tenga la toma a tierra “y no se debe realizar la desconexión del filtro. Tiene una apariencia como la mostrada en la figura 15. En la figura 16 puede ver una fotografía correspondiente a un lavarropas NEWPOL S-900


41


Manuales Técnicos para que pueda distinguir entre el filtro y el condensador. Programador Es el encargado de seleccionar las funciones a realizar por la máquina, a través de contactores internos y un motor giratorio, su funcionamiento es electricomecánico va abriendo y cerrando contactos, conectando el motor principal, la bomba de agua, controlando las electroválvulas, etc, Es otro de los componentes que suele tener averías. La falla más usual es que se suele quemar alguno de los contactos internos, dando fallas permanentes de una función de la lavadora. Sustituirlo es una tarea muy delicada y laboriosa, así como conseguir un repuesto compatible al 100% puede ser difícil, figura 17.

Figura 15 - FiLtro de red que deriva a masa Los picos de tensión

módulo de control electrónico El módulo de control electrónico, figura 18, en algunos modelos suele ser un complemento del trabajo generado por el programador, siendo el encargado de controlar las revoluciones del motor y el proceso de centrifuFigura 17 - programador eLectromecánico. sueLe ser uno de Los componentes que más gado. En otros modelos, como son las lavadoFaLLa presenta. ras electrónicas, sustituye por completo al programador de mando giratorio y es el responsa- cuál es el código de error ya tiene una idea de ble de averías aleatorias, o problemas con el dónde está la falla. motor. Una comprobación a realizar, que a veces funciona, consiste en quitar los conectores y limpiar con papel de lija muy fino o una goma de borrar bolígrafo, los contactos del mismo. En los equipos modernos, las fallas en los diferentes componentes producen códigos de error que facilita la tarea del Figura 16 - FiLtro de red y condensador de protección de un Lavarropas newtécnico. Al realizar el serpoL s-900. vicio técnico, fijándose

42

Servicio Técnico



Figura 18 - un móduLo eLectrónico de controL para Lavarropas.

con un determinado nivel de agua. La detección la realiza a través de la presión que va aumentando a través de un tubo de goma transparente, lo que ocasiona la apertura de un contacto eléctrico, que corta el paso de corriente a la electroválvula de entrada de agua, figura 19. Su principal problema es que se atasca el tubo de goma (negra o transparente) que transmite al presostato el aumento de la presión del aire que se produce al subir el nivel de agua; al atascarse (en general de jabón) no hay variación de presión y no se interrumpe el paso del agua. Otro problema suele ser fallas en los contactos del presostato.

cierre de Puerta El cierre usado en lavadoras es de tipo eléctrico ya que dispone de una bobina interna conectada al programador. Durante el funcionamiento de la lavadora, el cierre está activado Figura 19 - diversos modeLos deL sensor de voLumen de agua y la máquina impide que se (preostato). pueda abrir la escotilla, mediante un mecanismo en Presostato forma de muelle y pasador, figura 20. La puerta Es el encargado de cortar el paso de agua solo puede abrirse un tiempo después de hacia la lavadora, una vez que está cargado parada la máquina para evitar posibles inundaciones. Si se daña puede ser el responsable de que la máquina no inicie el lavado.

Figura 20 - eL cierre de La puerta de un Lavarropas impide que La misma se abra cuando La máquina está Funcionando.

motor El motor, figura 21, es el encargado del giro del tambor, gira en ambos sentidos. No puede tener la correa ni demasiado estirada (forzaría los cojinetes) ni demasiado floja (patinaría, girando el motor pero no el tambor). Tiene dos bobinados, uno para el lavado normal y otro para el centrifugado. Los contactos se conectan a un conector de 6 pines, al que también se conectan los dos condensadores, uno para cada bobinado. Es una de las piezas más caras a la hora de susti-


43


Manuales Técnicos

Figura 21 - eL motor es eL encargado deL giro deL tambor.

Figura 22 - detaLLe de un motor a escobiLLas para Lavarropas.

tuirla, conviene engrasarlo de vez en cuando si destapamos la parte posterior de la maquina para realizar alguna otra reparación. Otros modelos de motores, son los de escobillas, que no necesitan condensadores, como el que se muestra en la figura 22. Note la inclusión de un tacógrafo en el eje del motor, en forma de pequeña bobina o pieza de plástico con pequeñas hendiduras, que cuentan los giros que realiza el motor. termostato El termostato sé halla en la cuba junto a la resistencia. Junto con el termostato regulable, figura 23, que se haya en el frontal de la máquina, cerca del programador, es el encargado de regular la activación y el corte de corriente a la resistencia, para control de la temperatura del agua. No suele fallar por lo general, corta el paso de corriente por sobre temperatura. mangueras de entrada y salida de agua Al ser unos elementos muy sufridos y hallarse tras la máquina, figura 24, en ocasiones pueden presentar roturas, y zonas chafadas, suelen ser fácilmente detectables los problemas. Veremos ahora algunas fallas comunes y los pasos a seguir para su reparación.

44

Servicio Técnico

Figura 23 - termostato encargado de cortar La aLimentación de La resistencia cuando eL agua aLcanzó La temperatura preFijada.

Figura 24 - manguera de carga de agua.



ManteniMiento aVerías: síntomas y ProceDImIentos De reParacIón Antes de comenzar con este tema, tengamos presente que la gaveta donde se alojan los químicos limpiadores (detergente, jabón, suavizante, lavandina, etc.) es un elemento al que muchas veces descuidamos su limpieza, acumulándose incrustaciones de jabón o restos pastosos de detergente en gel, que enmohecen y obstruyen los conductos, pudiendo provocar manchas en la ropa o problemas en la toma de detergente, acumulándose excesiva cantidad de agua en él, lo que suele causar diferentes problemas en otras partes del lavarropas. Si el usuario no realiza una limpieza adecuada, el técnico debe sacar este cajoncito y lavarlo bajo una canilla (llave o grifo), frotándolo con lavavajillas y un cepillo lo más rígido posible o una esponja de bronce. Para limpiar la parte interior del hueco donde se encastra este compartimento, puede utilizar el mismo cepillo o un cepillo de los usados para limpiar vasos largos y botellas ya que debido a su dureza retira muy bien los restos de jabón, esto también nos evitará que se oxide la carcasa de la máquina por el jabón acumulado en las esquinas. Damos a continuación, algunas fallas comunes que suelen presentarse en estos equipos y cuáles son los pasos recomendados para su reparación. Falla 1: Carga agua constantemente, llena el tambor y rebasa. Si se avanza manualmente el programador, la máquina tira el agua. Pasos a seguir: - Desmontar el tubo de goma transparente (tubo pulmón) del presostato y limpiarlo perfectamente. Desatascarlo si está obstruido con restos de jabón en la parte baja. - Revisar si se activa el presostato, puede estar averiado o los contactos pegados.

y

RepaRación

Retirarlo y golpearlo despacito para ver si despegan los contactos. Soplar por el orificio. - Revisar si la electroválvula de entrada de agua se queda abierta, agarrotada por la cal. - Verificar si el programador no corta la señal. Falla 2: Carga agua constantemente y no inicia el lavado. Realiza la descarga de agua al mover programador y centrifuga. Pasos a seguir: - Comprobar si hay obstrucción en la manguera del presostato. - Comprobar el funcionamiento del presostato. Falla 3: Carga agua constantemente y los lavados se alargan en el tiempo (más de 3 horas). Pasos a seguir: - Verificar el estado de la manguera del presostato, extraerla y limpiar la parte más baja. Suele obstruirse con jabón, impidiendo que la presión varíe en el tubo, por lo que se extiende el tiempo de desagüe, cargado de agua o centrifugando. nota: Este tipo de obstrucción se suele producir en maquinas que utilizan jabón en polvo, al cargarlo la máquina lo arrastra al fondo del tambor, apelmazándose. Falla 4: No carga agua correctamente. Pasos a seguir: - Comprobar un posible atasco en la manguera de entrada de agua y en el filtro de entrada ubicado en la electroválvula. - Verificar una posible avería de una de las electroválvulas de entrada (puede tener dos), medir sus resistencias y si en estado de operación recibe la tensión de línea de 110V ó 220V. Hacer este procedimiento con ambas electroválvulas (si las tuviera). - Sospechar del programador ya que puede no activar la electroválvula, girarlo a varios puntos para ver si la activa.


45


Manuales Técnicos - Revisar si la gaveta del detergente no está atascada o los conductos atascados.

del termostato (programador con contactos pegados).

Falla 5: No carga agua y del tambor sale vaho. Pasos a seguir: - Comprobar alguna obstrucción en la manguera del presostato, desmontarla y limpiarla. - Comprobar el funcionamiento del presostato, asegurarse que salten los dos contactos soplando por la manguera. - En general, el vaho se produce al calentarse la resistencia produciéndose la evaporación de agua (humedad) en el interior del tambor. Verificar entonces que el programador no produzca una acción de la resistencia cuando no corresponde.

Falla 9: Salta el diferencial de la vivienda al lavar con agua caliente. Pasos a seguir: - Comprobar el estado de la resistencia y posibles derivaciones entre los polos y la carcasa metálica del lavarropas. Extraerla de la lavadora y si no se aprecia defecto a simple vista medir si hay continuidad entre los polos y su carcasa. Para verificar su funcionamiento bajo condiciones de uso, introducirla en un cubo con agua para medirla.

Falla 6: Después de un corte de agua en la vivienda no carga agua correctamente. Pasos a seguir: - Comprobar obstrucción posible por salitre (dureza del agua) en el filtro de la manguera de entrada. - Comprobar el estado de la electroválvula de entrada, si no abre y cierra correctamente, sustituirla. - Pruebe cargando agua directamente por la gaveta de detergente con una manguera. Si la máquina funciona correctamente, verifique problemas en la electroválvula de entrada. Falla 7: En ocasiones el programador no avanza y carga agua hasta rebasar. Pasos a seguir: - Comprobar la manguera del presostato. Verificar su hermeticidad y una posible obstrucción de jabón que impida la correcta presión de aire, limpiarla. - Comprobar y sustituir el presostato de ser necesario. Falla 8: Siempre lava con agua caliente. Pasos a seguir: Verificar que el termostato no esté siempre activado, medirlo con un multímetro. Descartar problemas de conexión directa en la resistencia y/o la acción indebida

46

Servicio Técnico

Falla 10: No comienza a girar el tambor cargado para iniciar el lavado. Pasos a seguir: - Verificar el cierre de la puerta. - Desenganchar la correa de la polea para comprobar si el motor empieza a girar, si es así sustituir el condensador del motor por uno de igual capacidad. - Verificar que no esté floja la correa del motor - Motor con algún bobinado abierto. - Bomba de agua con bobinado abierto (aunque esto impediría el funcionamiento de la máquina). Falla 11: No comienza a girar el tambor ni siquiera en vacío, sin carga. Tampoco centrifuga. Pasos a seguir: - Si se produce un zumbido como si tratara de funcionar pero no lo logra, sustituir el condensador. En las máquinas de carga frontal está situado casi al fondo del gabinete, en las de carga superior está bajo la tapa superior, tiene 2 cables y no está polarizado. - Verificar una posible avería en el programador, girarlo para ver si el motor arranca en algún punto. - Posible avería en el motor. Después de cambiar el condensador, si persiste la falla, medir los voltajes que llegan al motor, para determinar si la falla es a causa del motor o del


Funcionamiento y Reparación de lavarropas programador, si descarta fallas en el programador, medir los bobinados del motor. - Placa de control electrónica defectuosa, sacarla, limpiarle los contactos con una goma de borrar bolígrafo o con una lija muy fina, tratar de limpiar los conectores con lija fina si es posible y volver a montarla. Si no funciona, se debe verificar si la placa funciona correctamente, para ello, debe conseguir el manual de servicio de la máquina (búsquelo en el sector de descargas de www.webelectronica.com.ar) y seguir las instrucciones de prueba. nota: La reparación de las placas electrónicas de las lavadoras y otros electrodomésticos es objeto de otros manuales técnicos. Ud. puede descargar más información sobre este tema desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono pasword e introduciendo la clave: arregloropa. Falla 12: El motor no gira, moviéndolo con la mano se consigue que empiece a girar. Pasos a seguir: - Comprobar el estado del condensador. - Verificar posibles atascos por suciedad en las correas. - Verificar que la correa no esté excesivamente ajustada. - Si la máquina estuvo parada mucho tiempo, verificar que no esté oxidado el eje del motor. - Comprobar el bobinado del motor. Falla 13: El motor no gira en el proceso de lavado pero si durante el centrifugado. Durante el proceso de lavado, empujándo la correa con la mano el motor empieza a girar. Pasos a seguir: Es una falla similar a la anterior y se aconseja: - Comprobar el estado y la presión de la correa. - Comprobar un posible bobinado abierto en motor. - Sustituir el condensador. - Comprobar el voltaje de alimentación al motor para descartar problemas en el programador.

Falla 14: Huele a quemado o ha salido humo, el tambor no gira durante el lavado y en centrifugado gira pero despacio. Pasos a seguir: - Hacer una inspección visual en el motor y si no se ve quemado, comprobar y sustituir condensador. - Comprobar los bobinados del motor. - Comprobar el funcionamiento del programador. Falla 15: El motor no gira o después de girar unas vueltas se para. Pasos a seguir: - En lavadoras con módulo de control electrónico puede estar dañada la placa electrónica ya que regula las revoluciones del motor en lavado y centrifugado. Sacarla, limpiarle los contactos con una goma de borrar bolígrafo o con una lija muy fina, tratar de limpiar los conectores con lija fina si es posible y volver a montarla. Si no funciona, se debe verificar si la placa funciona correctamente, para ello, debe conseguir el manual de servicio de la máquina (búsquelo en el sector de descargas de www.webelectronica.com.ar) y seguir las instrucciones de prueba. Recuerde que la reparación de las placas electrónicas de las lavadoras y otros electrodomésticos es objeto de otros manuales técnicos. Ud. puede descargar más información con los datos que dimos anteriormente. Falla 16: El tambor gira más rápido de lo normal en lavado y centrifugado. Pasos a seguir: - Posible condensador dañado. - Avería en el tacómetro de giro del motor. - Avería en el módulo de control, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. Falla 17: Inicia al comienzo centrifugado, se para comienza la carga de agua, la expulsa y se para nuevamente. Pasos a seguir: - Es una falla típica en las lavadoras electrónicas. El sistema está tratando de pesar la ropa


47


Manuales Técnicos sin éxito para determinar el programa a utilizar, se ha roto o caído el optoacoplador del eje del motor, (lámina con orificios). Buscarlo y montarlo en su lugar. - Placa de control electrónica defectuosa, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. Falla 18: No termina el ciclo de lavado, se queda siempre en el proceso de desagüe y la bomba está siempre funcionando. Pasos a seguir: - Comprobar los tubos del presostato. - Comprobar el estado del presostato. - Comprobar el estado del programador. - Verificar la placa de control electrónica, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. Falla 19: En un lavarropas electrónico el proceso de lavado es correcto pero el centrifugado es lento. Pasos a seguir: - El control de velocidad se basa en una bobina colocada a un extremo del eje del motor. La bobina, al girar el motor, produce impulsos que van al circuito de control electrónico el cual regula la velocidad del motor. Por lo tanto, debe comprobar que no este suelta la bobina, desplazada o desprendida. Falla 20: Centrifuga en forma errática y a veces no centrifuga. Pasos a seguir: - Comprobar el filtro de línea midiéndolo con un capacímetro (ante la duda reemplazarlo). - Verificar la bomba de agua. - Mirar si los tubos del presostato no están obstruidos por jabón, limpiarlos y comprobar que cierran herméticamente. - Comprobar el presostato. Falla 21: No lava con agua caliente. Pasos a seguir: - Medir si llega la tensión de red (110V ó 220V).Verificar el estado de los cableados. - Comprobar posibles averías en la resisten-

48

Servicio Técnico

cia. Medir la resistencia con un multímetro (aproximadamente 30Ω). - Avería en el termostato (no cierran los contactos). - Posible avería en el programador. - Verificar la placa de control electrónica, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. Falla 22: El agua no se calienta adecuadamente. Pasos a seguir: - Comprobar el botón de activación del termostato del panel frontal de la máquina. - Comprobar los termostatos de la cuba, midiéndolos con el multímetro (tester) y, en caso de estar defectuosos, reemplazarlos. Falla 23: No centrifuga a la velocidad habitual. Pasos a seguir: - Comprobar el filtro de línea midiéndolo con un capacímetro (ante la duda reemplazarlo). - Sustituir el condensador del motor. - Comprobar el estado de la bomba de agua. Aclaremos que si la bomba no extrae el agua se frena el tambor reduciendo la velocidad de giro. - Verificar la placa de control electrónica, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. - Comprobar los bobinados motor. Falla 24: No centrifuga. Pasos a seguir: - Comprobar el filtro, posibles obstrucciones en la bomba y en la manguera de desagüe. - Comprobar si la bomba de agua funciona adecuadamente extrayendo el agua, si no es así verificar obstrucciones, que le llegue tensión de red o probarla fuera de la máquina, así como que el tiempo de desagüe sea correcto. - Comprobar si con el tambor vacío la máquina centrifuga, si no es así verificar si el funcionamiento es correcto durante el proceso de lavado, comprobar el estado del condensador y los bobinados del motor. J

Tec Repa - Fuentes chinas 2.qxd:lx1435.qxd 23/04/14 09:53 Página 49

T é c n i c o R e pa R a d o R

al taller del técnico reparador de equipos electrónicos llegan constantemente una gran variedad de televisores de segundas marcas, normalmente fabricados en china, que suelen presentar muchos problemas en el bloque de la fuente de alimentación. en Saber electrónica nº 288 publicamos un artículo explicando el funcionamiento de estos dispositivos y dimos algunos ejemplos de cómo encontrar y reparar algunas fallas comunes. en este artículo complementamos dicha información, brindando otros casos que suelen presentarse en este tipo de televisores. Por: Guía técnica y Servicios - www.guiatecnica.webs.com

Fallas y RepaRaciones en las Fuentes de alimentación de

oRigen chino

IntroduccIón Tal como explicamos en el artículo anterior de esta serie, es común que el técnico sospeche de la fuente de alimentación en la mayoría de las fallas que se presentan en los televisores de cualquier tipo. Ocasionalmente se puede presentar una falla que aparenta ser de la fuente pero tal vez otra etapa puede inducir que la fuente presente un efecto de falla que podría ser una reducción gradual del voltaje del +B o tal vez un consumo excesivo en la carga horizontal, son detalles que se tendrán que verificar antes del diagnóstico final de fuente mala. En los televisores de fabricación China existen diferentes tipos de fuentes, desde las que usan sólo transistores, hasta las mas compactas que usan integrados reguladores.

En esta sección veremos los dos tipos, resaltando las fallas más comunes que se encuentran registradas en la bitácora del servicio técnico.

control de Fuente en Standby deSde el MIcrocontrolador  Existen diseños de fuentes cuyo funcionamiento es controlado por el microprocesador (microcontrolador o "micro") en forma total, o en forma parcial. control total: Actúa a través de un relé en la entrada de AC, el cual determina el ingreso del voltaje de AC hacia la fuente, en este caso el voltaje de +B presentará las siguientes condiciones:  

Reparación de TV

49


Técnico Reparador En Standby el +B = 0V  En On (encendido) el +B = voltaje normal En este tipo o diseño de fuente, la alimentación principal depende directamente del estado del relé, pues este tendrá que estar necesariamente cerrado para obtener el voltaje de +B, figura 1. En este caso, la alimentación del microcontrolador (generalmente 5V o 3.3V) y para la activación del relé (también conocido como relay), generalmente 12V, se obtienen desde otra fuente totalmente independiente a la fuente de alimentación principal, en algunos casos constituida por un transformador, diodos rectificadores y un regulador de 5V, y en otros tomando la tensión directamente de la línea de entrada de AC a través de resistencias, un diodo rectificador y el respectivo condensador de filtro. Al conectar a línea de AC, el circuito de control (microcontrolador) ya se encuentra alimentado por su propia fuente y mantiene en ese instante 0V en el pin power (PW) por lo cual el transistor que controla el relé se encuentra en el estado de corte, y la alimentación para el relé es nula. Con el relé abierto no hay paso de AC para la fuente principal. Al presionar Power, el micro cambiará a 5V en su salida de power (PW) por lo cual la base del transistor drive del relé quedara alimentado, y este entrará en el estado de la saturación, realizando la conducción entre colector emisor con lo cual la bobina del relé quedará alimentada, cerrando sus contactos y permitiendo la circulación de corriente de AC hacia la Figura 2 fuente principal, para que esta entregue finalmente la tensión de +B que será enviada hacia la carga horizontal. Fallas Comunes Existe una gran variedad de fallas en este sistema de control de encendido, de las cuales podemos destacar:  · Bobina de Relay abierta.- generalmente

50

Servicio Técnico

tiene una resistencia que esta entre 82 ohms y 120 ohmios.  · Transistor Relay Drive en corto o abierto.puede ser que en frío tenga una correcta medición, se recomienda el cambio por otro similar.  · Falta los 12V en un extremo del relay.- se tendrá que revisar la fuente de Standby responsable de esta alimentación.  · Microprocesador defectuoso.- Pese a tener alimentación, este no entregará los 5V por el pin PW. 

control ParcIal: A través de una llave electrónica el cual tiene efecto en el secundario de la fuente. Este efecto podría provocar que el voltaje de +B descienda gradualmente de tal forma que el TV no trabaje (TV en Stand By), pero la fuente siempre está en operación. En este caso el voltaje de +B se podría presentar en las siguientes condiciones:  Fuente en Standby = Voltaje muy bajo, entre 10V y 50V  Fuente en On = Voltaje de +B normal

Figura 1


Reparaciones en las Fuentes de alimentación de los TVs chinos En condiciones normales el opto-acoplador administra una corriente de control cuyo valor dependerá del voltaje de +B que está en función al consumo de la carga horizontal, en el gráfico lo podemos visualizar con el color verde (vea la figura 2), pero sobre esta corriente de control puede predominar otra que la llamaremos corriente de modo Standby, que estará controlada por un transistor y desde el pin power del microprocontrolador, en el gráfico se encuentra indicado de color rojo. Cuando el modo de Stand By se encuentra activado la corriente de control tendrá un valor fijo ya prefijado por el fabricante lo que ocasionará que el voltaje de +B baje radicalmente su valor. Este voltaje de Stand By puede ser, según el diseño del circuito entre 10V y 50V. Fallas Comunes  Justamente una de las fallas más comunes es cuando el voltaje de la fuente se encuentra muy por debajo de su valor ideal. Si el técnico de servicio no cuenta con la información respectiva o desconoce el sistema de control parcial, seguramente cambiará todos los componentes de la fuente y no solucionará la falla, pues esta, puede estar en el sistema de control. Como ya explicamos el "micro" tiene un control total sobre la tensión de modo Standby. Por ejemplo un efecto de falla bastante común en televisores de marca Recco, Miray, TCL, Hyundai, RCA y otras marcas de origen chino, que utilizan el mismo chasis con Microjungla TCLA21V05, es que la fuente se encuentre en 10V fijos y lógicamente el TV no funciona, pues la falla radica en el sistema de control, generalmente en la EEPROM (Electrically Erasable Programable Read Only Memory), la cual debe ser remplazada por una original o una grabada. nota: Muchas veces, esta falla es provocada por el mismo usuario, generalmente por una mala operación del control remoto, el cual puede hacer que la memoria pierda datos, o simplemente el panel del TV quede bloqueado a través de la función Loock Key, lo que significa que no se podrá encender el TV desde el panel frontal, solo desde el control remoto. Si no cuenta con el control remoto original intente desde un universal, programando el código para un TV PHILIPS (082 en algunos), así podrá encender y liberar el TV del Stand by, así como acceder a funciones básicas en algunos modelos de TV chinos.

ProcedIMIentoS de reParacIón  Lo primero que se debe verificar al conectar una

fuente a la línea de AC es la alimentación del sistema de control. Recordemos que esta alimentación puede tener el valor de 5V o 3.3V. Luego debe comprobar la orden de power en pin PW del microcontrolador, midiendo el voltaje, al mismo tiempo que pulsa el micro switch de encendido o a tecla Power (ON-OFF) en el control remoto. De no tener resultado favorable en esta prueba se deberá de seguir el procedimiento de verificación del sistema de control, el cual detallaremos posteriormente en otro artículo. También puede cambiar la EEPROM para descartar que sea la causa. Si la señal u orden de Power en el pin PW, está correcta, el siguiente punto a revisar es el detector de error y todo componente que se relacione con la corriente de control.

cIrcuItoS de ProteccIón de FuenteS de alIMentacIón  En la mayoría de las fuentes de alimentación presentes en los televisores de origen chino encontramos las siguientes protecciones: Protección contra sobre voltaje u OVP (Over Voltage Protect). Protección contra sobre corriente u OCP (Over Current Protect).  Estos circuitos monitorean el nivel de voltaje y corriente de la fuente, y se activan cuando existe una excesiva elevación de voltaje +B el cual podría dañar la etapa horizontal inclusive la pantalla; o cuando existe un excesivo consumo que podría dañar la fuente.  Existen dos tipos de protección:

ProteccIón PaSIva: Es la que usa generalmente un solo componente el cual tiene que ser remplazado cada vez el nivel de la fuente sobrepase el límite permitido. Uno de los componentes más conocido es el diodo de avalancha que suelen ser del tipo R2KY, R2M o NTE570, vea la figura 1. El voltaje de ruptura de este tipo de diodos está entre los 135V a 160V, lo que significa que voltajes en sus extremos, mayores a estos, provocaran que el diodo conduzca hasta que finalmente se ponga en cortocircuito, enviando este excesivo potencial a tierra protegiendo de esta forma el circuito de salida horizontal.

Reparación de TV

51


Técnico Reparador Protector actIvo: Podemos diferenciar, los que funcionan en el primario de la fuente y los que lo hacen en secundario. Protector activo en primario: Este se encarga de bloquear la oscilación de la fuente si se detecta un cortocircuito o sobre consumo en la carga, la cual podría dañar al regulador, figura 3. Un incremento en el nivel de la corriente de +B (color azul) provocará un incremento en la corriente en el primario (color verde), la cual genera un mayor voltaje en la resistencia sensora de corriente y este es enviado al pin PROT del circuito integrado oscilador (color rojo), lo que provocará que se cancele la operación del OSC, quedando la fuente bloqueada o en protección. Este diseño de circuito protector solo se presenta en algunas fuentes. Protector activo en secundario: Este circuito se activa cuando se detecta un sobre el consumo de la etapa de salida horizontal, la resultante de este protector generalmente es enviado al microprocesador o microjungla dependiendo el diseño y la marca de TV, generalmente lo que se bloquea es la oscilación horizontal. Una de las razones más frecuente de activación de este protector, es el cortocircuito en el Flyback, Yugo, ó el transistor de salida horizontal. Al incrementarse la corriente por el primario del flyback, figura 4, aumenta la caída de tensión en la resistencia, alcanzando el punto de conducción del transistor sensor de sobre corriente a través de una corriente de base, generando una tensión que será enviada como información de protección al sistema de control con lo cual se apagara el TV. El incre-

52

Servicio Técnico

Figura 3

Figura 4

mento de corriente en primario del flyback se puede deber a: mal funcionamiento de la etapa de salida horizontal, o un cortocircuito en el propio flyback, en los devanados del yugo horizontal, o en alguno de los circuitos que se alimentan de los secundarios del flyback o una alteración de la frecuencia horizontal. Como comentamos al comienzo, hemos publicado otros informes de reparación; si Ud. no los tiene, los pyede descargar desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, debe hacer clic en el ícono password, seleccionar la opción “descarga para lectores” y colocar la claver: fuentechino. J

Curso Micro -Lec 12 funciones.qxd:*Cap 4 - telefonia 22/04/14 16:25 Página 53

E L M undo

dE Los

con L EnguajE c” Lección 12

M icrocontroLadorEs : “P rograMación

El mundo dE los microcontroladorEs

Esta es la última lección del curso de programación de microcontroladores, destinada a explicar la estructura de programación del lenguaje mikroC y cuáles son sus sentencias. Recordemos que mikroC es muy similar al lenguaje C estándar, pero que presenta la ventaja de tener un entorno de desarrollo que nos permitirá aprender a programar, simular el algoritmo realizado y ver si cometemos o no errores. En determinados aspectos difiere del ANSI estándar en algunas características. Algunas de estas diferencias se refieren a las mejoras, destinadas a facilitar la programación de los microcontroladores PIC, mientras que las demás son la consecuencia de la limitación de la arquitectura del hardware de los PIC. A partir de la próxima lección aprenderemos a programar mediante ejemplos prácticos con PICs. En base a información de www.mikroe.com

El PrEProcEsador En lEnguajE mikroc CaraCtErístiCas PrinCiPalEs dEl PrEPoCEsador El preprocesador es una parte del compilador que se ejecuta en primer lugar, cuando se compila una fuente C y que realiza unas determinadas operaciones, independientes del propio lenguaje C. Estas operaciones se realizan a nivel léxico y consisten en: • La inclusión de otros textos en un punto del archivo fuente, • La realización de sustituciones, y • La eliminación de ciertas partes del código fuente. Debemos tener en cuenta que el preprocesador trabaja únicamente con el texto del fuente y no tiene en cuenta ningún aspecto sintáctico ni semántico del lenguaje. Microcontroladores

53


Microcontroladores Para que se comprenda mejor, el preprocesador es un programa que procesa el código antes de que pase por el compilador. Funciona bajo el control de las líneas de comando del preprocesador denominadas directivas. Las directivas del preprocesador se colocan en el código fuente, normalmente en el principio del archivo. Antes de pasar por el compilador, el código fuente se examina por el preprocesador que detecta y ejecuta todas las directivas del preprocesador. Las directivas del preprocesador siguen a una regla de la sintaxis especial, empiezan por un símbolo ‘#’ y no requieren ningún punto y coma al final (;). directivas del Procesador La tabla 1 contiene un conjunto de directivas del preprocesador frecuentemente utilizadas: Tabla 1

Las directivas del preprocesador se pueden dividir en tres categorías: * Definiciones de macro * Inclusiones de archivos * Control de compilación Ahora, vamos a presentar sólo las directivas del preprocesador utilizadas con más frecuencia. Sin embargo, no es necesario saber todas ellas para programar microcontroladores. Sólo tenga en cuenta que el preprocesador es una herramienta muy poderosa para los programadores avanzados en C, especialmente para el control de compilación. directivas del Procesador para definir Macros Por medio de los macros es posible definir las constantes y ejecutar funciones básicas. Una sustitución de macro es un proceso en el que un identificador del programa se sustituye por una cadena predefinida. El preprocesador sustituye cada ocurrencia del identificador en el código fuente por una cadena. Después de la sustitución, el código será compilado normalmente. Esto significa que el código sustituido debe respetar la sintaxis del mikroC. La acción se realiza por medio de la directiva ‘#define’. #define PI 3.14159

// Sustitución simple, PI será sustituido por // el valor 3.14159 en todas las partes del programa

También puede utilizar los parámetros para realizar substituciones más complejas:

54

Microcontroladores


E L M undo

dE Los

M icrocontroLadorEs : “P rograMación

#define VOLUMEN (D,H) (((D/2)*(D/2)*PI))*H

con L EnguajE

c”

// Macro con parámetros

Entonces, en el código, la siguiente sentencia: Tanque_1 = VOLUMEN (Diámetro,altura); Será sustituida por: Tanque_1 = (((Diámetro/2)*(Diámetro/2)*PI)*altura; Por medio de la directiva #undef es posible quitar una definición de nombre de macro. Así se especifica que la substitución que se ha definido anteriormente ya no va ocurrir en el siguiente código. Esto es útil cuando usted quiere restringir la definición sólo a una parte particular del programa. #undef TANQUE

// Quitar la definición del macro VOLUMEN

inclusión de archivos La directiva de preprocesador #include copia un archivo específico en el código fuente. El código incluido debe observar la sintaxis de C para ser compilado correctamente. Hay dos formas de escribir estas directivas. En el primer ejemplo, sólo el nombre de archivo se especifica, así que el preprocesador lo buscará dentro del archivo include. En el segundo ejemplo, se especifica la ruta entera, así que el archivo estará directamente incluido (este método es más rápido). #include #include “C:\Ruta\nombre_de_archivo.h”

// Se especifica sólo el nombre del archivo // Se especifica la localidad exacta del archivo

Conclusión El control del preprocesador se realiza mediante determinadas directivas incluidas en el fuente. Una directiva es una palabra que interpreta el preprocesador, y siempre va precedida por el símbolo # situado al principio de línea. La directiva #define se utiliza para definir una macro. Las macros proporcionan principalmente un mecanismo para la sustitución léxica. Una macro se define de la forma: #define identificador secuencia Cada ocurrencia de identificador en el código fuente es sustituida por secuencia. Lo dados hasta aquí es una “base” para que pueda aprender a programar en lenguaje C, mediante el entorno mikroC. Como ya hemos visto, hay varias divergencias entre los lenguajes mikroC y ANSI C. En la próxima lección de este curso de programación de microcontroladores vamos a presentar las características específicas del mikroC con el propósito de facilitar la programación de los microcontroladores PIC. J

Microcontroladores

55

Ele Auto - Sensores Pos 3.qxd:*Cap 4 - telefonia 22/04/14 16:26 Página 56

electrónica del automóvil Los sensores de posición sirven para detectar recorridos y posiciones angulares. Son los sensores más utilizados en los vehículos motorizados. En este artículo veremos la función que cumplen y cómo se miden los sensores de flujo y caudal de aire del sistema de inyección del automóvil. Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo - [email protected]

Medición de los sensores de Flujo y Caudal de aire MeDIDor De Flujo De AIre KArMAn Vortex Este medidor de flujo de aire proporciona el mismo tipo de información (volumen de aire de admisión) que el medidor de flujo de aire de paletas (VAF) y se muestra en la figura 1. Utiliza un espejo móvil y el fototransistor para medir el flujo de aire de admisión. Este tipo de metro opera sin restringir el flujo de aire. Se compone de los siguientes elementos: • Generador de Vortex. • Espejo (hoja metálica). • Optoacoplador (LED y fototransistor). Figura 1 - Karman Vortex Medidor de flujo de aire. Utiliza un espejo móvil y el fototransistor para medir el flujo de aire de admisión. Este tipo de metro opera sin restringir el flujo de aire.

56

Electrónica del Automóvil

En este medidor, el flujo de aire de admisión reacciona con el generador de vórtice creando un efecto de remolino, muy similar a la estela creada en el agua después de que pasa un barco. Esta estela o aleteo se conoce como "Karman Vortex". Las frecuencias de los vórtices varían en proporción a la velocidad del aire de admisión (carga del motor), figura 2. Los vórtices se dosifican en un agujero de presión dirigida que actúan sobre el espejo de lámina metálica. El flujo de aire contra el espejo hace que oscile en proporción a la frecuencia de los vórtices. Esto hace que la luz del LED del optoacoplador se interrumpa a una frecuencia


M ediCión

de los

Figura 2 – Operación del medidor Karman Vortex.

que depende de los vórtices del flujo de aire, haciendo que en el fototransistor aparezca una señal cuya frecuencia será proporcional al flujo de aire de admisión que es aplicada al ECM en KS. Esta operación se describe en la figura 3. Este tipo de medidor genera una señal de onda cuadrada de 5 volt que varía en frecuencia con la cantidad de aire admitida.

s ensores

de

F lujo

y

C audal

de

a ire

Esto crea una señal de onda cuadrada de 5 volt que aumenta en frecuencia en proporción al aumento en el flujo de aire de admisión. Debido que la frecuencia suele ser alta, en comparación con los 50 Hz o 60Hz de la señal de red eléctrica, la inspección de señal precisa en varios rangos de funcionamiento del motor requiere el uso de un multímetro digital de alta calidad (con capacidades de medición de frecuencia) o un osciloscopio.

MeDICIón De CAuDAl De AIre

Escribimos este apartado porque muchas empresas suelen utilizar el término “medidor de caudal” para nombrar al sensor que mide el flujo de la masa de aire. El termino "cantidad de aire" frecuentemente usado, no precisa si se trata de un volumen o de una masa. Pero como el proceso químico de la combustión se basa terminantemente en relaciones de masa, el objetivo explícito de la medición lo constituye la "masa de aire" de admisión o de sobrealimentación. El flujo de masa de aire es, por lo menos en los motores de gasolina, el parámetro de carga más importante. Los sensores que miden una cantidad o en general un flujo gaseoso se llaman también "anemómetros" y "caudalímetros". El flujo de masa de aire máximo a medir esta comprendido, por termino medio, entre 400 y 1200 kg/h, según la potencia Figura 3 – Circuito del medidor de flujo de aire del motor. Por razón de la baja Karman Vortex . demanda de aire en ralentí de Este tipo de medidor genera una señal de onda cuadrada de 5 los motores modernos, la relavolt que varía en frecuencia con la cantidad de aire admitida. ción entre los caudales mínimo


57


los s ensores

del

s isteMa e leCtróniCo

y máximo es de 1:90 a 1:100. Las severas exigencias impuestas a causa de las emisiones de gases de escape y del consumo obligan a alcanzar exactitudes del 1 al 2% del valor de medido. El motor no recibe el aire en forma de corriente continua, sino al ritmo de los tiempos de apertura de las válvulas de admisión. Y así ocurre que la corriente de masa de aire sea afectada entonces por fuertes pulsaciones (particularmente si la mariposa está totalmente abierta) en el punto de medición que se encuentra siempre en el tramo de admisión entre el filtro de aire y la mariposa. A causa de resonancias que se generan en el tubo de admisión, la pulsación es a veces tan fuerte que incluso se producen por breve tiempo reflujos del aire. Este fenómeno aparece sobre todo en motores de cuatro cilindros, en los que no se solapan las fases de admisión y de carga. Un medidor de caudal exacto ha de detectar el sentido de esos reflujos del aire. Como ejemplos de medidores de caudal de aire tenemos, de la marca BOSCH, los siguientes: • Sonda volumétrica de aire por plato sonda LMM. • Medidor de masa de aire por hilo caliente HLM. • Medidor de masa de aire por película caliente HFM5. La sonda volumétrica de aire de presión dinámica LMM, si bien es de diseño antiguo, se utiliza todavía en numerosos motores de gasolina,

Figura 4 - La sonda volumétrica en el circuito de admisión en motores Bosch.

58


de

C ontrol

del

M otor

equipados con determinadas versiones de un sistema de inyección, modelos L-Jetronic o MMotronic. Se encuentra entre el filtro de aire y la mariposa. Tiene la función de detectar el flujo (volumen) de aire Q aspirado por el motor, a fin de determinar la carga según el principio de la presión dinámica. El plato sonda móvil de la sonda volumétrica de aire (figura 4, posición 4) desempeña el papel de un diafragma variable. El flujo del aire de admisión QL desplaza el plato sonda contra la fuerza constante de un muelle antagónico, de manera que la sección de paso libre se vuelve mayor a medida que aumenta el volumen de aire. La variación de la sección de paso libre de la sonda volumétrica de aire en función de la posición del plato sonda se ha elegido de manera que obtenga una relación logarítmica entre el ángulo del plato y el volumen de aire aspirado. Eso ha dado por resultado una gran sensibilidad de la sonda volumétrica de aire para pequeños caudales de aire que exigen una alta precisión de medición. La precisión requerida es de un 1 a un % del valor de medición a lo largo de un campo de Qmax : Qmin = 100 : 1. Como puede apreciar, “hay mucho para hablar y discutir” sobre este tipo de sensores, es por eso que en el CD: “Los Sensores del Sistema Electrónico del Automóvil” que puede descargar desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: sensoauto, encontrará bibliografía adicional. J

Mont - Control Sumo.qxd:lx1435.qxd 22/04/14 14:06 Página 59

M o n ta j e La categoría de robots de minisumo toma cada vez más adeptos. Si bien la construcción mecánica es aparentemente sencilla, nos enfrentamos a un gran problema: para ser robot debe ser autónomo y no debe tener intervención humana en el control solamente para su encendido y apagado, las funciones de detección y ataque deben ser gobernadas por un microcontrolador de propósito general, determinando la acción de acuerdo al estado de los sensores que tenga incorporados.

Autor: Ing. Juan Carlos Téllez Barrera - Docente ESCOM - I.P.N. e-mail [email protected]

Control para robot MinisuMo

P

ensando en alguna opción que pudiese ser no sólo sencilla sino también didáctica, que estuviese al alcance de cualquier bolsillo y que no usase componentes muy especializados, llegué a esta propuesta que puede ser armada y comprendida por cualquier estudiante y hobbysta sin recurrir al uso de microcontroladores. Sobre todo porque es una buena opción para construir un robot básico de minisumo para novatos, y con un poco de ingenio podremos, en un futuro, incorporar medios de detección más avanzados. El funcionamiento de un robot de minisumo es simple: avanza, detecta, posiciona y ataca; empujando debe sacar al oponente del área de combate, sin salir junto con él. Un microcontrolador puede llevar el control de forma sencilla, pero la idea es usar medios simples y económicos. Una gran cantidad de correos tiene como punto común dónde conseguir los dispositivos, razón por la cual opté por prescindir del uso del microcontrolador y de componentes especiales, usando tan sólo compuertas lógicas, simplificándolo al nivel de que detecte al oponente con bumpers y que use sensores de reflexión para detectar el borde del área de combate. Es importante resaltar que sólo se necesitan dos sensores de reflexión para la detección de bordes, figura 1, los cuales se encontrarán al frente en los extremos del robot en su parte inferior. Con ellos es más que suficiente. Para la detección del contrincante colocaremos

dos detectores tipo bumpers al frente del robot, de tal manera que si detecta al oponente por contacto, tenderá a posicionarse en dirección de él. Si los dos lo detectan, entonces el robot avanzará empujándolo hasta sacarlo. En ese momento los sensores inferiores no permitirán que siga de frente detectando el borde blanco de la arena de combate, con lo cual no saldrá del área. Mientras no detecte oponente, sólo avanzará de frente, y al detectar un borde tenderá a seguirlo y a cambiar de dirección hasta detectar por contacto a otro robot. Cabe destacar que la tarjeta nos permitirá construir un robot básico de minisumo. El circuito se muestra en la figura 2. Los resistores R1 y R2 van conectados en modo de elevación a Vcc y hacia las entradas de la primera etapa de compuertas NAND 1 y 2. De estas entradas y hacia tierra serán conectados los interruptores o “bumpers” de modo normalmente abiertos, por lo cual el estado de ambas entra-

Figura 1

Proyectos Electrónicos

59


Montajes

Figura 2

das sin detección será un valor cercano a Vcc o un “1” lógico, por lo que las salidas en las compuertas NAND 3 y 4 tendrán valores de “1” lógico. Con estos valores el robot avanzará. Cuando los “bumpers” detecten por contacto al oponente, el valor de entrada disminuirá a valores inferiores a 1 volt, lo cual será considerado como un “0” lógico, de tal forma que cumplirán con la función de detección. Si son activados de forma alternada causará que la señal se propague hasta la salida, cambiando los valores de las compuertas NAND 5 y 6 que van hacia las entradas del puente H del CI L293D, logrando que los motores cambien de dirección y buscando ponerse en posición frontal hacia el oponente. Si ambos interruptores son oprimidos, la salida de la primera etapa de compuertas NAND (4 y 5) entregarán un valor de “1” lógico, siendo un valor igual a cuando no son oprimidos; esto es, en ausencia de un oponente las salidas también serán 1, por lo cual el robot avanzará. Con ello podemos comparar el funcionamiento de la primera etapa similar a una compuerta XOR exclusiva, pero con dos entradas y dos salidas. La segunda etapa de circuito se compone de los resistores R4 y R6 que son los limitadores de los emisores infrarrojos de los sensores de reflexión CNY70, R3 y R5 son los resistores entre Vcc y el colector de

60


los fototransistores de los sensores de reflexión. De modo normal, si no hay reflexión o borde de la arena, entregarán una señal cercana al valor de Vcc, considerándolo como un “1” logico. Su señal será aplicada directamente a las dos compuertas NAND 5 y 6 que van directamente hacia el puente H del CI L293D. Usamos dos compuertas NAND (7 y 8) en configuración inversor para complementar las entradas hacia el puente H y así tener la inversión de giro de los motores. Estos sensores son los que tienen prioridad de funcionamiento, por lo cual si Figura 3


Control para Robot Minisumo LISTA DE MATERIALES 2 Sensores CNY70 R1 - 10kΩ 1/8 watt R2 - 10kΩ 1/8 watt R3 - 10kΩ 1/8 watt R4 - 220Ω 1/8 watt R5 - 10kΩ 1/8 watt R6 - 220Ω 1/8 watt

IC1 e IC2 - CD4093 IC3 - L293D

Figura 4

VARIOS Placa de circuito impreso, interruptores para BUMPERS, Bornes con tornillos chicos, base del robot, cables, etc

el robot se mueve dentro de la zona de lucha, el cambio de sentido de los motores estará a cargo de las señales de detección enviadas por los bumpers. En caso de llegar a los bordes y sin importar qué valor tengan los sensores de los bumpers, los sensores de reflexión tendrán prioridad para prevenir que el robot no salga del área de combate. Las señales combinadas de los “bumpers” y de los sensores de reflexión nos dan como resultado el estado final que gobernará el funcionamiento de los motores, teniendo como prioridad la detección de bordes y en segundo plano la detección del oponente. Cabe destacar que la lógica de funcionamiento se aplica para casi cualquier robot de lucha. Sin embargo, recalcamos que una vez funcionando la siguiente etapa será incorporar sensores más avanzados y mejorar el transito “aleatorio” por toda el área de lucha para encontrar más rápido a su “víctima”. La fuente de alimentación puede ser de 4.5V a 6V. Usar voltajes mayores implica el cambio de los resistores limita-

dores (R4 y R6, R3 y R5). Disminuyendo el tamaño de la placa, podemos usarlo inclusive para pequeños robots de microsumo, lo que sería desde el punto de vista didáctico ideal para adentrar a los jóvenes estudiantes en la mini-robótica. En la figura 3 puede apreciar el diagrama de la placa de circuito impreso y en la figura 4 podemos ver cómo quedará la placa con los motores y sensores. J

DeteCtor De presenCia o MoviMiento La mayoría de los circuitos que detectan el paso de una persona emplean sensores piezoeléctricos, pirométricos, leds, etc. y todos ellos suelen poseer un ajuste complicado cuando forman parte de un sistema de alarma. Basándonos en una aplicación de National Semiconductor, publicamos un circuito sencillo de excelente desempeño.

S

i el espacio que se está monitoreando para establecer el pasaje de una persona es interrumpido aunque sea por un escaso tiempo, el circuito de detección lo percibe y la alarma se acciona. En ocasiones la instalación y calibración de los dispositivos se tornan un tanto complicadas, ya que se necesita un perfecto ajuste óptico entre el emisor y el receptor. También habrá que tomar en cuenta la cantidad de luz que el ambiente tiene, para realizar la calibración conforme con el nível de luz que haya en el lugar. Un tercer problema radica en que el circuito suele ser caro y hasta com-

plicado de armar. El circuito que proponemos puede ser usado en ambientes cerrados o al aire libre, sin necesidad de tener que calibrar un transmisor, funciona con cualquier nível de luminosidad, y dispara un sistema sonoro cuando se detecta el pasaje de un objeto. Además el circuito es fácil de armar y posee un consumo muy bajo. El principio de funcionamiento es sencillo, dado que detecta cambios en la iluminación del ambiente. Utiliza dos sensores ópticos que detectan el “contraste” de los niveles luminosos vistos por esos dos ojos, lo que le brinda una sensibilidad bastante alta.


61


Montajes Figura 1

LISTA DE MATERIALES CI1 - Circuito Integrado 741 CI2 - Circuito Integrado 555 R11, R12 - LDRs común R1, R2 - 12kΩ VR1 - Trimpot de 25kΩ R3 - 470kΩ VR2 - Trimpot de 250kΩ C1 - 0,1µF - Cerámico

C2 - 10µF x 16V - Electrolítico. S1 - Interruptor simple. Buzzer - Buzzer piezoeléctrico. Varios Placa de circuito impreso, gabinetes para montaje, batería de 9V y conector, tubo opaco para los sensores, etc.

Una ventaja del equipo consiste en que se requieren solamente dos ajustes, luego de los cuales puede funcionar en cualquier ambiente. En la figura 1 vemos el esquema de nuestro detector, que emplea dos circuitos integrados: un operacional 741 y un temporizador 555. El operacional funciona como comparador, recibe las dos entradas las señales procedentes de los sensores ópticos. La calibración del sistema de detección se realiza por la regulación de una red simple de resistencias. Si se detectara alguna modificación, aparece un pulso en la salida del operacional (pata 6), el que se envía a un oscilador monoestable formado por el clásico 555, cuya salida se aplica a un buzzer piezoeléctrico de alta eficacia sonora durante el período de temporización (10 segundos aproximadamente, de acuerdo con los valores dados en el circuito) . El buzzer es resonador de estado sólido con terminales polarizados, funcionará con una alimentación de 3 a 30V con corrientes muy pequeñas. Para un buen funcionamiento, conviene colocar los LDR en sendos tubos opacos de 5 mm de diámetro por 3 cm de largo, los caules se deben enfocar en la dirección en la que se desee detectar el movimiento.

62


Para ajustar el equipo debe colocar los dos trimpots en posición central, conecte la alimentación y espere 5 segundos para que la alarma sonora dispare. Recuerde que el funcionamiento se basa en la comparación entre dos niveles, si hay necesidad la alarma funcionará con dos tubos que estén centrados en dos direcciones diferentes. Para controlar varios ambientes al mismo tiempo, bastará con colocar varios conjuntos sensores en paralelo, conectarlos mediante cables blindados. Cuando todo está ajustado y equilibrado, cualquiera de los pares de ojos hará funcionar la alarma. J

Figura 3

Figura 2

Mont - llavero sonico.qxd:lx1435.qxd 22/04/14 14:04 Página 63

M o n ta j e Hace un tiempo, los llaveros sonoros se hicieron famosos dado que respondían con la emisión de un silbido cada vez que se batían las palmas de la mano. Aprovechando el principio de funcionamiento de esos aparatos, diseñamos un circuito que emite un BIP, durante un segundo, cada vez que se capta un sonido cuyo timbre y volumen pueden ser ajustado por el usuario. Por estas características, el circuito puede ser incluido en juguetes que “sólo responderán a la voz del dueño”.

Autor: Ing. Horacio D. Vallejo - e-mail: [email protected]

LLavero Sónico

S

eguramente recordará los llaveros electrónicos que responden un silbido con un particular sonido, de esta manera el usuario puede localizar sus llaves. Están compuestos por un circuito integrado especial y su función consiste en escuchar y responder. El proyecto que proponemos emplea componentes discretos y se podría utilizar y embutir en robots u otros

juguetes, con él logrará hacer unos juegos divertidos para los niños, quienes obtendrán respuestas sólo al sonido de su voz. Cuando se emita algún sonido con la voz, el robot responderá: se escuchará un bip bien nítido. Para montarlo es simple, es de fácil utilización y necesita de un único ajuste. Puede ser alimentado con pilas o batería de 6 a 9V

Figura 1


63

Mont - llavero sonico.qxd:lx1435.qxd 22/04/14 14:04 Página 64

Montajes LISTA DE MATERIALES CI1 - CD4069 - Integrado CMOS D1, D2, D3 - 1N4148 Q1 - BC548 - Transistor NPN R1, R3 - 4k7 R2, R4 - 390kΩ R5 - 1MΩ R6 - 47kΩ P1 - Potenciómetro de 220kΩ C1, C4 - 0,1µF - Cerámicos

C2 - 0,22µF - Cerámico C3 - 10µF x 16V - Electrolítico. C5 - 0,01µF - Cerámico Varios Placa de circuito impreso, gabinetes para montaje, micrófono electret, micrófono de cristal, interruptor simple, Potenciómetro de 100kΩ y capacitor de 22pF para el control de timbre de voz, etc.

pues su consumo es bajo. En la figura 1 vemos el diagrama esquemático del circuito. El corazón del montaje es el circuito integrado CMOS 4069 que tiene 6 inversores digitales, los cuales se conectan para generar el sonido de la respuesta con un mini alto parlante piezoeléctrico. Para calibrar el circuito coloque las pilas o la batería para alimentar el circuito, accione el interruptor general y coloque el trimpot a medio giro, si se llegara a disparar y emitirá un “bip”, espere unos 5 segundos para comprobar que el sonido termine. Si esto ocurre hable cerca del micrófono, para tratar de tener una nueva respuesta, se reajustará el trim-pot, si esto fuera necesario, hasta obtener la sensibilidad deseada. En el circuito de la figura 1 no se ha previsto el control de “timbre de voz” y por ende, tampoco aparece en el impreso de la figura 2. Para conseguirlos, se debe colocar un filtro sintonizable por medio de una celda RC que deberá conectarse en serie con C1, tal como se muestra en el circuito de la figura 3, luego para realizar el ajuste, deberá mover el cursor del potenciómetro de 100kΩ para que el circuito sólo responda a un determi-

64

Figura 3


Figura 2

nado tono característico del timbre de voz que uno desee. Demás está decir que este no es un “ajuste fino”, ya que para conseguirlo se necesitarán varias celdas como la dibujada en la figura 3, ajustadas a valores de frecuencia levemente distintos. El montaje no requiere cuidados especiales. J

Pags65y66:ArtTapa22/04/1414:08Página65

EditorialQUarKS.r.l. Propietariadelosderechosen

JefedeProducción JoséMariaNieves(GrupoQuarkSRL)

castellanodelapublicaciónmensual SabErElEctrónica GrupoQuarkSRLSanRicardo2072,CapitalFederal(1273)TEL.(005411)4301-8804

EdicionarGEntina nº171diciEMbrE2014 director Ing.HoracioD.Vallejo redacción GrupoQuarkSRL

Staff AlejandroVallejo LilianaVallejo FabianAlejandroNieves GrupoQuarkSRL Publicidad AlejandroVallejo EditorialQuarkSRL(4301-8804) WebManager-clubSE [email protected]

distribución: capital: CarlosCancellaroeHijosSH,Gutenberg3258-Cap.interior:DistribuidoraBertrán S.A.C.,Av.VélezSársfield1950-Cap.Fed. Uruguay:RODESOL: Ciudadela 1416 Montevideo. impresión: ImpresionesBarracas.Cap.Fed.Bs.As. La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Saber Electrónica Nº 321

65

Pags65y66:ArtTapa22/04/1414:08Página66

Art Tapa - PC i7 2.qxd:lx1435.qxd 23/04/14 10:18 Página 67

A r t í c u lo

de

t A pA

Problemas y soluciones en

comPutadoras modernas Tal como mencionamos en el artículo de portada de esta edición, en la actualidad existe una gran variedad de equipos de computo, ya sean computadoras de escritorio, notebooks o tablets. Las hay de diferentes características y prestaciones, pueden funcionar con distintos sistemas operativos (Windows, Linux, Android, etc.) y se las emplea en una gran variedad de aplicaciones. Sin embargo, en esencia todas son iguales y cuando presentan problemas se las puede diagnosticar siguiendo los mismos pasos. En Saber Electrónica Nº 316 explicamos los “problemas y soluciones en el arranque de la computadora”, en esta ocasión analizaremos cuándo y cómo se deben cambiar los valores de la herramienta de configuración de la placa base de la computadora, para poder arrancar desde un disco o el USB, establecer una contraseña, conocer si un dispositivo tiene conflictos y resolver problemas del funcionamiento del equipo. También veremos qué hacer cuando un disco rígido no funciona y daremos una guía de síntomas y los pasos a seguir en caso de que una computadora no funcione correctamente.

Coordinación: Ing. Luis Horacio Rodríguez - e-mail: [email protected] ModifiCando ParáMetros

de la

Bios

En ocasiones es necesario cambiar los parámetros en el SETUP del equipo, que es la her-

ramienta de configuración de los ajustes de la motherboard o placa base principal. No importa si es una PC de escritorio, una laptop, una pequeña notebook o, incluso, una tablet,


67


Artículo de tapa todos ellos permiten el acceso al SETUP para en caso de cualquier necesidad, hacer los ajustes necesarios manualmente. Es necesario entrar y modificar algunos de los ajustes en cualquiera de los siguientes casos: • Restaurar la configuración predeterminada. • Cambiar el dispositivo de arranque (Unidad de CD, USB, Disco duro o desde la red) • Establecer el uso de contraseña para el arranque. • Configurar ajustes avanzados de los dispositivos. • Configurar el Chipset para instalar memorias RAM de más velocidad, en las placas que lo soporten. También es necesario entrar la SETUP cuando se necesita obtener información adicional, por ejemplo, saber la cantidad de memoria RAM que es reconocida por el equipo, la versión exacta del microprocesador, la versión del BIOS, etc. Por último es la única solución ante algunos conflictos en el equipo causados por errores del BIOS.

Qué

setuP y el Bios CoMPutadora

Qué teClas se Pueden usar aCCeder al setuP

Para

La tecla necesaria para poder acceder al SETUP varía de acuerdo al fabricante de la computadora. Lo más usado es oprimir la tecla DEL (Suprimir), F10 ó F2 en los equipos pequeños. Siempre en la primera pantalla previa al POST, se muestra la información de cuál es la tecla necesaria para acceder a esta interfase gráfica. En la figura 1 se pueden ver tres ejemplos de las teclas necesarias para entrar en el SETUP en tres equipos diferentes, una PC de escritorio que tiene una placa madre ASUS, una laptop HP y una notebook Aspire One.

es el

de la

El SETUP es una interface gráfica que permite ajustar manualmente varios parámetros del figura 1 BIOS. Consta de varias pestañas por las que podemos desplazarnos usando el teclado (no el ratón). Cada pestaña muestra información o parámetros que se pueden ajustar. El BIOS (abreviatura en inglés de Basic Input/Output System: “Sistema básico de entrada y salida”) es un programa que reside en un circuito integrado de la placa base. Al encender el equipo el BIOS se carga en la memoria RAM y a con-

68

tinuación detecta y revisa todos los dispositivos conectados, de no existir ningún error dá las órdenes a la CPU para iniciar el funcionamiento del equipo y cargar el sistema operativo. Existe un intervalo de tiempo en el que se puede acceder al SETUP usando una tecla o una asociación de teclas, de no existir acción alguna por el usuario el proceso de arranque continua.

Informática

ejeMPlos PráCtiCos El SETUP en los equipos de hace algunos años


problemas y Soluciones en computadoras Modernas También es posible hacer la instalación desde un dispositivo USB. En ambos casos es necesario entrar al SETUP y buscar las "Opciones de inicio" (Boot settings). En ella en: "Orden de inicio" debe seleccionar la unidad de disco o el USB como primer dispositivo, figura 2.

asignar una Contraseña Mediante el setuP

figura 2

era mucho más complicado que el que incluyen ahora los equipos modernos, debido a lo sofisticado de los Chipset o procesadores que incluyen las placas bases, que muchos de los ajustes avanzados ahora se realizan de forma automática. A continuación se puede ver algunas capturas de pantalla que muestran como configurar algunos de los parámetros más necesarios.

En los equipos muy pequeños como las Notebooks de 10 pulgadas, es muy práctico asignarle una contraseña para que en caso de pérdida nadie pueda usarlas. En la figura 3 se muestra cómo se puede añadir una contraseña.

guardar

los

CaMBios HeCHos

en el

setuP

Después de hacer cualquier modificación en el SETUP es necesario guardar los cambios. En la figura 4 tenemos dos imágenes de ejemplo de cómo guardar los cambios hechos en el SETUP en equipos diferentes.

Configurar el setuP Para arranCar desde la unidad de disCo o el usB aClarar Uno de los valores necesarios de ajustar cuando se va a instalar o reinstalar el sistema operativo es activar el arranque desde la unidad de disco o DVD, cuando los archivos de instalación están en un disco.

figura 3

o

liMPiar

el

Bios

Después de hacer cambios en el SETUP que pudieran generar efectos inesperados o indeseados en el funcionamiento del equipo se debe restaurar la configuración predeterminada del BIOS. La opción necesaria comúnmente se indica como “Valores Predeterminados” o DEFAULT y está en la pestaña de salir EXIT o Archivo. Otra forma muy efectiva de restaurar los valores predeterminados es puentear manualmente un pin o jumper en la motherboard destinado a ese propósito o más sencillo aún, retirar la batería de la placa base unos


69


Artículo de tapa segundos y volverla a insertar, tal como mostramos en la figura 5. Por supuesto solo es posible en una PC de escritorio, en una Laptop hay que ajustarse a la opción en el SETUP, debido a que es un poco más complejo desarmar el equipo (pero no imposible). Para guardar los valores de configuración en el BIOS, después que se apaga el equipo, se utiliza la energía de la batería de la placa base, por lo que al retirarla se borran todos, incluyendo la hora y fecha. Antes de retirar la batería se debe desconectar completamente el equipo de la fuente de alimentación. También es necesario restaurar la configuración predeterminada, cuando aún sin haber hecho cambios en el SETUP se presentan conflictos en el equipo sin razón aparente. El BIOS es muy sensible y en ocasiones falla en la alimentación pueden alterar su configuración.

¿se neCesita aCtualizar

el

Bios?

Los fabricantes de las placas bases ofrecen regularmente actualizaciones para el BIOS original. Es necesario actualizar la versión del BIOS cuando se necesita instalar hardware o dispositivos más modernos que la placa base no reconoce. En la práctica se utiliza mucho esa opción para sustituir el microprocesador o CPU por uno más sofisticado. También para solucionar problemas de incompatibilidad detectados por el fabricante. La actualización del BIOS siempre es un proceso riesgoso ya que una falla en el procedimiento puede traer como consecuencia que el equipo no arranque. Para buscar una versión del BIOS más reciente, solo se necesita acceder al sitio web del fabricante de la motherboard. En ocasiones, cuando se agrega un dispositivo nuevo a la PC es necesario actualizar el BIOS a una versión más reciente. Hay que tener presente que el BIOS que viene incluido en la tarjeta, contiene información solo de dispositivos fabricados en ese entonces. Es imprescindible actualizarlo cuando se necesita instalar una CPU más moderna, memorias RAM de más velocidad o tarjetas de video más sofisticadas. Es necesario si necesitamos instalar un sistema

70

Informática

figura 4

operativo más moderno, por ejemplo si usábamos Windows 7 y necesitamos instalar Windows 8. Para actualizar el BIOS es necesario acceder al sitio web del fabricante de la motherboard, no al fabricante del BIOS. También puedes encontrar información en eSupport.com, el mayor suministrador de tecnología de BIOS para placas bases. Puedes conocer más información sobre los BIOS, en los sitios web de sus principales fabricantes: http://www.ami.com/ http://www.phoenix.com/

¿Cómo saber la versión del BIOS de nuestra placa base? La versión del BIOS de nuestra placa base se puede conocer entrando al SETUP.

figura 5


Es un número con un formato similar al siguiente: v1.02. También se puede conocer en "Información del sistema" de Windows, como se explica más arriba en esta misma página.

CóMo aCtualizar

el

Bios

de la

MotHerBoard

Actualizar el BIOS siempre es una tarea riesgosa, pero tomando las precauciones necesarias no debe constituir un problema. Las placas base modernas admiten actualizar el BIOS mediante un proceso que se conoce como "flashear". Siga los siguientes pasos: 1- Después de acceder al sitio web del fabricante y comprobar que existe una versión para el BIOS de nuestra motherboard más moderna de la que poseemos, descargamos el archivo. 2- Accedemos a la carpeta de descarga y extraemos su contenido (Clic derecho -> Extraer todo) El archivo necesario tiene un nombre compuesto en ocasiones de varias letras y números, pero siempre terminado con la extensión: .ROM Lo debemos mover a una ubicación cuya ruta sea fácil de encontrar. Ahora la principal precaución debe ser disponer de una fuente de energía estable, o sea que en el proceso de actualización que puede durar alrededor de un minuto, NO PUEDE FALLAR LA ENERGIA. Si fuera así el equipo no podría iniciar. 3- Reinicie el equipo, presione la tecla DEL para entrar al SETUP. 4- Busque en las herramientas (Tools) la opción: FLASH. Varía de acuerdo al fabricante, por ejemplo en una placa base AZUS se llama: "AZUS EZ Flash" 5- Abra la herramienta, explorar y cargue el archivo ROM. 6- Presione Enter. Espere a que finalice el proceso, al finalizar con éxito el equipo se reiniciará de forma automática.

Qué se deBe HaCer Cuando un disCo rígido (duro) no funCiona Veremos los pasos a seguir para conocer e identificar las causas por las que un disco no fun-

ciona y Windows o el equipo no lo reconoce. Como revisar la configuración del SETUP o BIOS. Errores en la conexión. Todas las medidas a seguir para recuperar un disco defectuoso, volverlo a utilizar o extraer la información que contiene. El disco duro o disco rígido es uno de los principales dispositivos de cualquier computadora ya sea una PC de escritorio, una laptop o notebook. Pueden ser de varios tipos, IDE, SATA o SSD, pero el principio de funcionamiento es el mismo, así como los errores frecuentes. Actualmente ya se presentan con tecnología de estado sólido, comportándose como una memoria RAM de gran capacidad. En ellos se almacenan los datos y archivos que hacen funcionar el sistema operativo y toda nuestra información personal. Cualquier error afecta de una forma u otra el funcionamiento del equipo y su rotura puede ser catastrófica debido a la gran cantidad de datos que contienen. En ocasiones se hace difícil comprobar que un error en el disco, es la causa de que el equipo no funcione. Estos errores en algunos casos pueden ser relativamente fáciles de solucionar o en otras ocasiones la única salida es reemplazarlo por uno nuevo. Explicaremos cómo identificar estas causas y las posibles soluciones.

tiPos

errores freCuentes disCos duros

de

en los

Los conflictos o errores de los discos duros se pueden dividir en tres tipos: lógicos, electrónicos y físicos. 1- Los errores lógicos corresponden a los conflictos en el sistema de archivo que se usa para ordenar y guardar la información (FAT, NTFS), son los más sencillos de resolver. No existe en este caso daño alguno físicamente en el disco. La causa puede ser un virus informático, un corte de energía, errores de software, etc. Para eso Windows incluye la utilidad Reparador de discos o CHKDSK. 2- Los errores electrónicos son los que involucran el PCB, la tarjeta con los circuitos y componentes que alimentan y controlan el funcionamiento


71


Artículo de tapa de la parte mecánica. En ocasiones es posible recuperar un disco o extraer la información que contiene, reemplazando la tarjeta por otra de un disco similar. También es posible sustituir los dos diodos que sirven como fusibles, en caso de accidentalmente haber recibido una sobrealimentación de energía. 3- Los trastornos físicos son los más difíciles por no decir imposibles de resolver. Son problemas mecánicos en los que están involucrados los cabezales, los discos o platos donde se guarda la información y el motor. Tienen dos causas, el inevitable desgaste debido a la fricción y golpes traumáticos. En todos los discos modernos casi siempre están antecedidos de advertencias por la funcionalidad S.M.A.R.T. Estos errores solo pueden ser resueltos por profesionales en un laboratorio. Ante cualquier error o conflicto en el funcionamiento de la PC que se piense que el disco duro esté implicado, el primer paso es identificar la causa y saber si corresponde a alguno de los tres tipos anteriores.

CóMo saBer Por Qué un disCo duro no funCiona 1- El primer paso si un disco es reconocido por Windows, pero ocasiona errores como bloqueos o reinicia la PC, es usar CHKDSK el reparador de discos de Windows. Es una aplicación para revisar y reparar daños en el sistema de archivos del disco que ordena y guarda la información. Debemos chequear el sistema de archivos de nuestro disco con CHKDSK ante cualquiera de los siguientes síntomas: • Archivos con nombres raros que nunca se habían visto. • Fotos y documentos dan error al abrirlos. • La computadora se cuelga o bloquea repentinamente. • La computadora se reinicia inesperadamente. Todo lo anterior indica que pueden existir daños en la tabla de asignación (MFT), sectores defectuosos, archivos con vínculos cruzados o errores en directorios.

72

Informática

Para usar de forma exitosa el Reparador de discos con todas las opciones posibles, es necesario usarlo mediante al línea de comandos. No es nada difícil. Para revisar de forma rápida y corregir los errores de un disco haz lo siguiente: • Abra el explorador o MiPC e identifique la letra que corresponde a la unidad de disco a revisar. • Abra la herramienta Ejecutar usando las teclas: Windows + R. • Escriba lo siguiente y presiona la tecla Enter: CHKDSK D: /f Sustituya D por la letra de la unidad que corresponde al disco. • Espere por el resultado de la revisión. 2- Si Windows no reconoce el disco es necesario acceder a la herramienta de configuración de la motherboard o placa base de la PC, conocida como el SETUP o BIOS. Es el programa incluido en un chip que se encarga de conectar e inicializar todos los dispositivos insertados físicamente en la tarjeta madre. Para revisar en el BIOS o SETUP la configuración del disco duro haga lo siguiente: • Para acceder al SETUP apague completamente e inicie la PC. • La primera información que se muestra en pantalla indica la tecla necesaria para entrar al SETUP. La más usada es DEL (SUPRIMIR) y F2 en equipos pequeños. • Presione la tecla necesaria. • Compruebe que en la pestaña de información aparece listado el disco. La figura 6 es una captura de la pestaña de información del SETUP de una PC, con tres discos duros conectados y reconocidos correctamente. Seleccionando uno de los discos y presionando la tecla Enter se puede obtener la información del dispositivo. Si un disco duro no es reconocido correctamente pruebe con las siguientes medidas:

✓ Reinicie el BIOS a los valores predeterminados. Puede hacerse usando la opción incluida en el propio menú, pero la forma más efectiva es retirar por unos segundos la pequeña pila o batería que alimenta el board y volverla a insertar, tal como explicamos anteriormente.


Es una pequeña aplicación que se descarga y es fácil de actualizar. CAMBIAR

LA PLACA

PCB

DE UN

DISCO DURO DEfECTUOSO

Cualquier disco duro con la tarjeta PCB que contiene los componentes electrónicos defectuosos, puede ser sustituida por otra de un disco que funcione siempre, que sea del mismo modelo. Solo es necesario extraerla quitando los tornillos que posee.

figura 6

✓ Si el disco no es reconocido en el SETUP, trate de cambiar el cable de alimentación y el de datos. ✓ En los discos IDE el cable de datos (una cinta ancha) se deteriora ocasionalmente, reemplácela si es posible. ✓ Conecte el disco a otro puerto (SATA) o a otro conector de la cinta (IDE). En ocasiones solo se trata de un problema de configuración del disco. ✓ Use otro conector de alimentación (las fuentes de alimentación traen varios). ✓ Desconecte otro dispositivo que no sea imprescindible y pueda consumir excesiva energía (ventiladores, por ejemplo).

CóMo reParar un disCo duro Que no funCiona La gran mayoría de los roturas en un disco duro solo es posible solucionarlas en un laboratorio debido a los sofisticado de estos dispositivos, no obstante los más emprendedores podrán en algunos casos recuperar un disco, principalmente si estos contienen información muy importante.

ERRORES EN EL fIRMWARE DEL DISCO Han sido famosos en el pasado los errores que ocasionaron frecuentemente el firmware de algunos modelos de discos SEAGATE (pequeño programa incluido en el circuito de los discos). Siempre se recomienda ante cualquier error sin causa aparente en un disco con poco uso, acceder al sitio web del fabricante en busca de una posible actualización del firmware.

CAMBIAR

LOS DIODOS

fUSIBLES

DE

UN

TVS

DISCO

O

DURO

DEfECTUOSO

Los discos incluyen dos diodos TVS que actúan como fusibles, protegiéndolo de los picos de voltaje. Uno de 5V y el otro de 12V. Se pueden revisar en los casos de que la rotura del disco sabemos que se debe a problemas de alimentación debidos a una fuente defectuosa o de haber manualmente hecho una conexión inadecuada. A simple vista puede verse si están dañados, pero pueden ser comprobados con un multímetro y reemplazados en caso de no tener conductividad. Se pueden puentear con un alambre de bajo calibre, aunque esto dejará el disco desprotegido en lo adelante. En la figura 7 se muestra los principales componentes de un disco duro.

¿Congelar un Disco Duro Defectuoso para que funcione? Un disco roto debido a desperfectos mecánicos a causa del desgaste, la mayoría de las veces puede ser reactivado temporalmente y hacerlo funcionar un corto tiempo usando una solución sencilla: “congelarlo”. No es necesario congelarlo literalmente, sino enfriarlo por unos minutos en un frezeer o nevera, conectarlo a la PC y extraer los datos necesarios lo más rápido posible. La solución siempre es temporal. Es un método usado a lo largo de muchos años por los aficionados.


73


Artículo de tapa revisar, CoMProBar y reParar disCos duros Con CHKdsK Mediante la línea de CoMandos en WindoWs

figura 7

Explicaremos cómo usar CHKDSK en Windows para revisar, comprobar, reparar, eliminar los errores de disco, sectores erróneos y asegurar un buen funcionamiento de los discos duros mediante la línea de comandos. Mencionaremos los parámetros y opciones de la aplicación, los mensajes de error y advertencia. Daremos algunos trucos y le indicaremos cómo usar CHKDSK desde la consola de recuperación o un disco de arranque. Chkdsk.exe (su nombre es la abreviatura de Check disk), es una aplicación incluida en todas las versiones de Windows. Es utilizada para mostrar el estado y la integridad del sistema de archivo de los discos duros, memorias, tarjetas y otros medios de almacenamiento. Puede escanear, revisar y reparar problemas físicos en la superficie de discos duros como sectores defectuosos y recuperar los datos de ser posible. También es capaz de reparar errores lógicos en el sistema de archivos como corrección de clústeres perdidos, archivos con vínculos cruzados o errores en directorios. CHKDSK solo revisa, recupera y repara errores lógicos en los discos, o sea en el sistema de archivos.

CóMo ejeCutar el reParador disCos o CHKdsK

Lo que mencionamos aquí se aplica al uso de CHKDSK en Windows 7, Vista, XP y Windows 8, aunque este reciente sistema operativo agrega nuevas opciones a la herramienta.

de

Hay tres formas de ejecutar Chkdsk:

✓ Desde el explorador de Windows, aunque de forma limitada.

74

✓ Usando la línea de comandos mediante la consola de CMD o Símbolo del Sistema con el comando CHKDSK, de esta forma se accede a sus opciones avanzadas. El comando CHKDSK también se puede ingresar en la herramienta Ejecutar que se abre con las teclas Windows + R. ✓ Por último también es posible ejecutarlo para revisar o reparar un disco, cuando no es posible iniciar el sistema operativo, desde la Consola de recuperación o una ventana de MSDOS que se puede abrir usando el disco de instalación de Windows o un disco de arranque.

Informática

usar CHKdsK desde el exPlorador de WindoWs Para usar CHKDSK desde el explorador de Windows siga los siguientes pasos:


problemas y Soluciones en computadoras Modernas • Seleccione en Mi PC la unidad a revisar o reparar. • En el menú contextual (clic derecho) seleccione Propiedades. • En la pestaña Herramientas oprima el botón Comprobar ahora, se abrirá la ventana Comprobar Disco, tendrá dos opciones disponibles: Reparar automáticamente errores en el sistema de archivos. Examinar e intentar recuperar sectores defectuosos. • Utilice la primera opción y después, en caso de que sea necesario, use la segunda, ésta demorará bastante tiempo en completarse en discos grandes.

usar CHKdsK desde

la

línea de CoMandos

Para revisar o reparar un disco duro mediante CHKDSK en la consola de CMD o en el comando Ejecutar, escriba: CHKDSK más la letra de la unidad a revisar seguida de dos puntos y a continuación el parámetro, tal como se muestra en la figura 8.

figura 8

Por ejemplo: CHKdsK d: Usando el comando de esta forma, es decir, sin especificar ningún parámetro u opción, CHKDSK revisa el disco seleccionado y al final muestra el informe de su estado y de la integridad del sistema de archivo, pero no realiza ninguna acción. CHKdsK d: /f De esta otra manera revisa el disco seleccionado y corrige los errores encontrados en el sistema de archivos, de existir alguno. En la tabla 1 tenemos los parámetros que se pueden emplear con CHKDSK. La figura 9 muestra una infografía que muestra de forma visual los pasos elementales para revisar y reparar un disco usando CHKDSK.

Mensajes de error y advertenCia de CHKdsK Al realizar la petición de revisar y reparar un disco con el comando CHKDSK, pueden aparecer los mensajes que se muestran en la figura 10 y 11. El mensaje de la figura 10 indica que existen procesos abiertos en el disco, por lo que será necesario desmontarlo para efectuar el análisis (solo significa que no podrá acceder al disco mientras se efectúa el análisis). Escriba en este caso la letra S y presione la tabla 1 tecla Enter. El mensaje de la figura 11 indica que la unidad escogida alberga archivos abiertos por el sistema operativo, por lo que para revisarla de forma efectiva será necesario reiniciar el equipo, de forma tal que CHKDSK se ejecute antes de que Windows abra archivos en la unidad. Debe escribir la letra S y presionar la tecla Enter, entonces el equipo reiniciará manualmente.


75


Artículo de tapa figura 9

CoMandos ráPidos Para usar CHKdsK Para los que necesitan usar CHKDSK de forma fácil y rápida, sin tener que abrir la consola de CDM, pueden utilizar los siguientes comandos rápidos en Windows 7. Para usarlos solo presione la tecla Windows para abrir el cuadro de inicio, escriba el comando rápido y presione la tecla Enter.

76

Informática

➔ Para revisar y reparar la unidad C usa: CMD.EXE /K CHKDSK C: /F ➔ Para revisar y reparar la unidad D usa: CMD.EXE /K CHKDSK D: /F ➔ Para revisar y reparar la unidad E usa: CMD.EXE /K CHKDSK E: /F


problemas y Soluciones en computadoras Modernas • Ahora verá el log del evento con el informe completo del chequeo realizado. El log tendrá el tag "Wininit", si para efectuar el chequeo hubo que reiniciar el sistema. figura 10

truCos

Para

CHKdsK

1) Evitar que CHKDSK se ejecute al inicio de Windows Puede hacer que CHKDSK no comience con el chequeo de los discos al iniciar el sistema, útil si has configurado la aplicación para que se ejecute en el inicio y luego por alguna razón se arrepiente. En el registro de Windows accede a la clave: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\ Control\Session Manager En el panel de la derecha da dos clics en: BootExecute e introduce el valor: autocheck autochk * 2) Leer los logs creados en un chequeo de disco Generalmente cuando efectuamos un chequeo de los discos ya sea de forma manual o planificada, al terminar la aplicación muestra el resultado solo breves segundos y se cierra, lo que no nos da el tiempo suficiente para leer el informe. Para solucionar esto podemos buscar en el Visor de Eventos el log con la información. Para eso haga lo siguiente: • Inicie el visor de Eventos, para eso escriba en Inicio: eventvwr o Visor de Eventos y presione Enter. • En el panel izquierdo abra la carpeta Registros de Windows. • En Aplicación dé un clic derecho y seleccione en el menú contextual Buscar, en la pequeña ventana escriba: CHKDSK, Siguiente.

3) Modificar el tiempo de espera de CHKDSK usando el comando CHKNTfS Cuando CHKDSK se ejecuta al inicio del sistema, el tiempo predeterminado de espera es de 10 segundos, pero puede figura 11 especificar el tiempo que necesite usando el comando: CHKNTFS /T y a continuación la cantidad de segundos, por ejemplo: CHKntfs /t 30 El valor también se puede cambiar accediendo a la siguiente clave del Registro: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\ Control\Session Manager En el panel derecho si no existe el valor AutoChkTimeOut cree un Nuevo Valor de DWORD (32bits), luego dé dos clics y seleccione en Nuevo Valor la casilla Decimal e introduzca la cantidad de segundos deseada.

usar CHKdsK desde la Consola de reCuPeraCión Es posible iniciar CHKDSK desde la Consola de Recuperación, es a veces la única opción de poder recuperar un disco duro. La Consola de Recuperación es una ventana de MSDOS que se ejecuta desde un disco, es decir sin iniciar Windows. De esa forma es posible acceder a un disco duro revisarlo y repararlo, cuando el sistema no se inicia. Solo están disponibles dos opciones: /P = Hace que CHKDSK realice un profundo chequeo del disco y corrija cualquier error. /R = Hace que CHKDSK localiza sectores dañados en el disco y recupera la información que sea


77


Artículo de tapa posible de ellos. Al utilizar /R es implícito que la opción /P se incluye, por lo que no es necesario utilizarla.

pueden encontrar en el equipo los archivos necesarios para crear el disco. Al arrancar la computadora desde el disco de reparación estarán disponibles las siguientes herramientas:

Ejemplos: CHKDSK = Simplemente muestra el estado del disco de inicio. CHKDSK C: /P = Chequea el disco y corrige errores. CHKDSK C: /R = Chequea el disco, corrige errores, localiza sectores dañados y trata de recuperar la información que sea posible.

CóMo iniCiar en WindoWs

la

Consola de reCuPeraCión

La consola de recuperación es posible iniciarla de tres maneras: 1- Desde el menú del disco de instalación de Windows, iniciando el sistema desde el disco y es imprescindible cuando no es posible iniciar el sistema de otros modos. 2- Desde un disco de reparación, este es un disco que podemos crear nosotros fácilmente con solo unos pasos y que nos podrá sacar de más de un apuro ya que contiene todas las herramientas necesarias para resolver los conflictos de inicio. 3- Desde el menú de arranque del sistema.

CóMo Crear un disCo de arranQue, reParaCión o restauraCión del sisteMa Para crear un disco de reparación que puede tener a mano para usarlo en caso de cualquier error que impida que Windows se inicie, siga los siguientes pasos: • Escriba en el cuadro de Inicio: sdclt y presione la tecla Enter, se abrirá la ventana de la herramienta Copias de seguridad y restauración. • Escoja en el panel de la izquierda: “Crear un disco de reparación del sistema” y siga los pasos que le indicará el asistente, por supuesto para eso tiene que tener una unidad grabadora de discos instalada. En caso que se solicite insertar un disco de instalación de Windows, significa que no se

78

Informática

• • • • •

Reparación de inicio Restaurar sistema Recuperación de imagen del sistema Diagnóstico de memoria Símbolo del sistema o consola de CMD

Para iniciar el equipo desde un CD o DVD es imprescindible configurar primero el SETUP o BIOS para que la unidad óptica sea el primer dispositivo de arranque.

funCionaMiento

de

CHKdsK

La actividad de CHKDSK se divide en tres pasos principales fase 1: Comprobación de archivos Durante el primer paso, CHKDSK muestra un mensaje que dice que está comprobando archivos y también muestra el porcentaje de la comprobación contando desde el 0 al 100 por ciento. Durante esta fase, CHKDSK examina cada segmento registrado en la tabla de asignación de archivos (MFT). El "porcentaje completado" que CHKDSK muestra durante esta fase es el porcentaje de la MFT que CHKDSK ha comprobado. Al final de esta fase, se ha identificado el espacio que está en uso y el que está disponible. fase 2: Comprobación de los índices Durante el segundo paso CHKDSK examina cada uno de los índices en el volumen. Los índices son esencialmente directorios NTFS. Durante este paso, se examina cada directorio que se encuentra en el volumen, se chequea la coherencia interna y se verifica la correspondencia entre lo que se encuentra grabado en el registro de la MFT y los directorios que se encuentran físicamente en el disco. Al final de esta fase, CHKDSK se ha asegurado de que no existen archivos "huérfanos" y que todos los listados de directorios contienen archivos válidos (un archivo huérfano es un archivo al que se hace referencia pero no existe en ningún directorio).


fase 3: Comprobación de los descriptores de seguridad Durante esta fase, CHKDSK examina cada descriptor de seguridad que está asociado con los archivos o directorios que se encuentran en el volumen. Los descriptores de seguridad contienen información sobre la propiedad de un archivo o directorio, de los permisos NTFS para el archivo o directorio, y la auditoría. fase 4: Comprobación de los sectores Si el modificador /R es utilizado, CHKDSK ejecuta el cuarto paso para buscar sectores defectuosos en el espacio libre del volumen. CHKDSK intenta leer cada sector del volumen para confirmar que el sector se puede utilizar, incluso sin el modificador /R, CHKDSK siempre lee los sectores que están asociados con los metadatos. Cuando CHKDSK encuentra un sector ilegible recupera los datos del clúster no válido y escribe los datos en el clúster recién asignado. Sin embargo, usando el modificador / R es una manera conveniente para escanear todo el volumen si se sospecha que un disco puede tener algunos sectores defectuosos. el modificador /C indica a CHKDSK que omita las comprobaciones que detectan ciclos en la estructura de directorios. Los ciclos son una forma poco común de corrupción en los que un subdirectorio puede tener a sí mismo un "antepasado". El uso del modificador /C puede acelerar CHKDSK alrededor de un 1 o 2 por ciento, pero este parámetro también puede dejar archivos "flotantes" en un volumen NTFS. Estos archivos pueden ser inaccesibles desde el resto del árbol de directorios y algunos pueden quedar huérfanos, lo que puede traer como consecuencia que los programas de Windows, incluyendo programas de copia de seguridad, no sean capaces de reconocerlos. el modificador /i indica a CHKdsK que omita las comprobaciones que comparan las guías o entradas de directorios con sus segmentos correspondientes. Utilizando esta opción, se sigue comprobando la coherencia interna de las entradas de directorios, pero las entradas de directorio no son necesariamente compatibles con los datos que se almacena en los segmentos de registro correspondientes. utilizando el modificador /i puede reducirse

hasta un 50 o 70 por ciento el tiempo necesario para revisar discos grandes, pero puede traer como consecuencia que no se compruebe verdaderamente la referencia existente en la MFT con los archivos existentes en los directorios. En resumen, estas dos opciones deben ser solo empleadas en situaciones en las que es necesario ejecutar CHKDSK en discos de gran tamaño y no se dispone del tiempo suficiente para una operación normal.

iMPortante 1) En reparaciones efectuadas a dispositivos USB como memorias, tarjetas, etc. a veces es imprescindible recuperar manualmente los archivos de esta carpeta renombrándolos con la extensión de archivo necesaria. Finalmente deben eliminarse los archivos CHK después de haber guardado los necesarios. 2) Los sectores defectuosos informados por Chkdsk fueron marcados cuando el volumen fué preparado por primera vez para la operación. Eso trae como consecuencia que en caso que se interrumpa la operación debido a un corte de energía u otra causa, los archivos y directorios marcados no serán accesibles desde el explorador de Windows hasta que se termine la reparación con CHKDSK.

ConClusión Lo dado hasta aquí son sólo algunos tips (consejos) para el mantenimiento y la reparación de una comutadora moderna cuando se presentan problemas determinados. Este artículo complementa al informe presentado en Saber Electrónica Nº 316 pero no lo completa, más adelante publicaremos otros informes. De todos modos, en www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: reparoconi7 encontrará bibliografía adicional y una guía de fallas y soluciones. J

BiBliografía El presente artículo fué realizado en base a material bibliográfico de http://norfipc.com, con el aporte de Julio Armando Neón y Arnaldo Líbera.


79


S E C C I O N . D E L . L E C T O R seminarios gratuitos vamos a su localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected] Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resul te gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible. Pregunta 1: ¿Hay alguna manera de ampliar la cantidad de componentes que puedo cargar en el laboratorio virtual workbench, en la versión que explican en el CD de Editorial Quark

401618, ya que cuando se han usado 13 componentes no se pueden seguir agregando más para poder realizar los circuitos del curso de monitores de su revista Saber Electrónica. gilberto leguizamón. respuesta: Creo que Ud. hace referencia a la versión DEMO del producto que mencionamos tanto en el CD como en Internet. Si es así, le informamos que, lamentablemente, desconocemos cómo se puede incrementar la cantidad de componentes, ya que es un producto facilitado por Interactive Lab, la empresa que comercializa el producto. Ruego se contacte con ellos o visite su página www.electronicsworkbench. com. Pregunta 2: ¿Tienen pensado publicar algún circuito visualizador con LEDs que sea programable (con PIC u otro micro)?, desde ya muchas gracias. rubén ariel Bustos. respuesta: Bien, no sé a qué se refiere con “circuito visualizador a leds”, si precisa un circuito que maneje y programe displays, le cuento que ya hemos publicado. Si quiere juegos de luces, también. Le sugiero que visite nuestro portal: www.webelectronica.com.ar, que vaya al buscador que está en dicha página e ingrese palabras que contengan la información que quiere (por ejemplo: “pic+led”), aparecerá un listado con proyectos publicados en nuestra revista. También le comento que en la página de

contenidos especiales hay varios circuitos (en la sección de PICs). Para acceder a ellos, haga click en el ícono password e ingrese la clave: “aiwa15”. Pregunta 3: Mi duda es si en la web de Saber Electrónica hay diagramas que pueda utilizar para este objetivo: he visto muchos carros de control remoto que van hacia delante, derecha e izquierda, también en reversa derecha e izquierda pero todos son con microprocesadores y no sé si es posible encender luces, mi pregunta es si puedo hacer esto con transistores o integrados que no requieran programación y de cuántos canales necesito para la transmisión, también necesito los circuitos. Hugo Hernán tello. respuesta: En realidad, en nuestra web no tenemos digitalizados circuitos discretos que hagan lo que Ud. precisa, dado que los hemos publicado en los primeros números de Saber Electrónica y aún no los hemos digitalizado. En Saber Nº 10 hay un sistema de control remoto de 10 canales que le permitirá “manejar” 10 eventos diferentes, entre ellos, luces. Si no posee la revista y no la consigue, escriba por mail a “[email protected]” para que le envíen el diagrama. Por otra parte, en los textos “Transmisores y Receptores de AM y FM” y “Proyectos con Circuitos Impresos” también encontrará varios circuitos interesantes.. J

EDICIÓN Nro. 67 ABRIL/MAYO 2014 Editorial Quark SRL, Director: Horacio D. Vallejo Dist. Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH Dist. Interior: Dist. Bertrán SAC

Recargo interior: $0,80

Precio Cap. Fed. Y GBA: GBA: $34,90

Retiracion de Contratapa.qxd:club 22/04/14 11:51 Página 2ªFo1

Retiracion de Contratapa.qxd:club 07/22/2013 13:47 Página 2ªFo1

saber electrónica n° 322

Recommend Documents