Como grabar un PIC16Fxx desde un portatil con el TE20(JDM)



El programador JDM es una solución de bajo coste para la introducción de un programa en la memoria flash interna del PIC. Además de los planes originales de Jens Dyekjær Madsen, también hay muchos esquemas modificados en la web, entre elllos el TE20, el  TE20x  o el grabador_smt1.De destacar R1 y el voltaje de D5 son modificaciones adicionales que son necesarias para todos los PICs recientes que vienen con una capacidad de programación de bajo voltaje (que, de hecho, el programador JDM no utiliza y debe ser deshabilitada con la resistencia pulldown en el pin RB3) y un valor ligeramente incrementado para el diodo Z para cumplir las especificaciones de programación del PIC16F87x y PIC18F452.

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Como grabar un PIC16Fxx desde un portatil con el TE20(JDM)


By CRN
El programador JDM es una solución de bajo coste para la introducción de un programa en la memoria flash interna del PIC. Además de los planes originales de Jens Dyekjær Madsen, también hay muchos esquemas modificados en la web, entre elllos el TE20, el  TE20x  o el grabador_smt1.De destacar R1 y el voltaje de D5 son modificaciones adicionales que son necesarias para todos los PICs recientes que vienen con una capacidad de programación de bajo voltaje (que, de hecho, el programador JDM no utiliza y debe ser deshabilitada con la resistencia pulldown en el pin RB3) y un valor ligeramente incrementado para el diodo Z para cumplir las especificaciones de programación del PIC16F87x y PIC18F452.

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Simplisimo osciloscopio usb sin PIC


Es sabido que existe una multitud de programas que explotan las capacidades de
adquisición de datos de las tarjetas de sonido para convertir nuestro PC en un
osciloscopio virtual, pero si bien es cierto que podemos ver el aspecto de la
señal, no podemos cuantificar, tanto en corriente alterna, como en corriente
continua, el nivel de esta, siendo esta circunstancia realmente una seria
limitación si lo que realmente se pretende es conocer la magnitud de la señal a
medir y por tanto emular un verdadero osciloscopio.

Sirviéndonos de la ingeniería inversa, por muy poco dinero se propone realizar un pequeño
cambio, bien en su tarjeta de sonido o bien en un modulo usb de bajo coste, para solventar esta grave limitación y realmente poder cuantificar el nivel de cualquier señal>aplicada a su entrada y por tanto obtener un verdadero sistema de adquisición de datos cuyas principales premisas serán: su bajísimo>coste, su alta fiabilidad, su sencillez constructiva y su alta flexibilidad.

Gracias a la técnica descrita en estas líneas pues y un pequeño circuito, el lector podrá cuantificar de una manera muy precisa cualquier variable física susceptible de ser transformada en una
variación de voltaje como pueden ser: intensidad, resistencia, capacidad,
inductancia, temperatura, humedad, luminosidad, presión y un largo etcétera.

Como complemento al circuito se presenta un pequeño programa gratuito escrito
en Delhi 7 por el autor que funcionara sobre Windows Vista,cuya descarga es
gratuita en est a misma Web del autor en el apartado de descargas y que el lector podrá utilizar de forma multidisciplinar tanto en modo osciloscopio de doble trazo como sistema de adquisición de datos….

Adquisición de señales CC/CA a través de una tarjeta de sonido

Las tarjetas de sonido se>han convertido en un componente estándar de
prácticamente todos los ordenadores personales corrientes, estando
prácticamente todas constituidas como mínimo de dos partes:

  • Un bloque mezclador cuya misión es>unir diferentes
    fuentes de señal gracias a un control por software de ganancia y de nivel en una única señal (que
    será la entregada al conversor).

 

  • Un bloqueconvertidor A/D doble (es decir un
    convertidor analógico a digital y un convertidor digital analógico), usualmente
    de alta precisión de 16bits, con una frecuencia máxima de muestreo entre
    44.1khz o 48khz.

A estos dos bloques básicos, pueden añadirse
otros bloques más, como por ejemplo otro conversor digital analógico para
obtener una salida de audio estereo, pero desde el punto de vista de la conversión
A/D estos dos citados son los más importantes.

Por desgracia casi todas las tarjetas de sonido están aisladas de corriente continua por
medio de un condensador interno de
desacople que se sitúa cerca de sus todas su entradas. Esto como el lector imaginara, no solo nos imposibilita tomar medidas de CC, sino que también
nos impide hacer mediciones fiables y
cuantificadas respecto a una referencia dada (el motivo de semejante medida es claramente la de
ajustar el nivel cero de la señal de sonido procesada y utilizar esta como
referencia de masa).

Normalmente este aislamiento de CC nunca ha
sido un problema dado que el uso de las tarjetas de sonido ha sido siempre la de capturar señales analógicas sin grandes
pretensiones (normalmente la captura de
un micrófono JFET) por lo que la presencia de estos condensadores solo sirve para la eliminación de la componente CC que tenga
la señal de entrada pasando al conversor A/D de la tarjeta solo el nivel de CA
sin que esto afecte a un uso normal de
estas.

Ahora bien, si lo que se desea es utilizar el
conversor A/D de la tarjeta de sonido para medidas de mayor precisión ( como
ejemplo para un osciloscopio virtual ) es evidente que estos condensadores son una serio obstáculo para utilizar estas tarjetas como medio de
adquisición de datos, motivo por el cual habrá que estudiar otra forma de referenciar el nivel cero con la mínima intervención sobre estas.

En las líneas siguientes se mostraran dos soluciones de ingeniería inversa que
resuelven de un modo rápido, fiable y muy económico>con total satisfacción este problema usando
sin embargo dos perspectivas diferentes:

  • Modificando una tarjeta de sonido tipo PCI estándar.

 

  • Utilizando una pequeña unidad externa USB de bajo coste que basa su funcionamiento en
    único Circuito Integrado.

 

Posibilidad de modificación de una tarjeta de sonido estándar PCI para
medida de tensiones de continua

Si analizamos la entrada de línea de un Creative>modelo CT4810, estudiado el
circuito asociado al conector azul de entrada>será>similar al siguiente al de la imagen.

Ampliación entrada línea de la tarjeta de sonido >CT4810

SEQ Ampliacion_entrada_linea_de_CT4810 1

Como podemos observar en la fotografía adjunta, es fácil esbozar el circuito asociado a la línea de entrada , especialmente si nos fijamos en los grandes condensadores electrolíticos C18 y C19 los cuales claramente nos están anulando el paso de continua a las etapas posteriores, el cual consiste básicamente en un condensador en paralelo con la entrada, y tras el, un divisor de tensión y en su punto medio un condensador en serie de desacople electrolítico.

Este esquema esta lógicamente repetido para el otro canal y lo podemos ver en la figura de más abajo:

Esquema circuito de entrada CT4801 SEQ Esquema_circuito_de_entrada_CT4801 1

Es fácil comprender que,si analizamos otras tarjetas el circuito será similar a este, si bien la red previa a los condensadores de desacoplo (en nuestro caso formado C1-R2-R3 y C2-R3-R6) puede cambiar.

Por ejemplo, el circuito anteriormente comentado, es muy similar en las siguientes otras tarjetas:

-En la SB 16 es idéntica a la anterior (si bien los valores de los componentes pueden no coincidir).

-En la CMI 8738SX por cada canal solo hay una resistencia y un condensador en paralelo y después el condensador de desacople.

-En la Audio PCI5000 es simplemente una red RC previa por canal.

-En la AWE64 es la mas compleja pues hay un operacional TL074 a la entrada en modo inversor, y a su salida ya podemos encontrar el condensador de desacople. Esta configuración serviría para realizar el ajuste que se describirá más adelante, incluso podríamos seguir el esquema de más abajo pues el Amplificador operacional nos serviría y solo tendríamos que modificar sus
componentes externos.

Localizado el origen del problema, para poder hace mediciones de DC pues, solo nos bastaría con reemplazar C18 o C19 por un puente, pero aun así tendríamos el problema de la referencia de tierra (en este caso rondaría en torno a las 2.5v)…

Para solucionar nuestro problema, tras eliminar o cortocircuitar C18 y C19 de la tarjeta original, podemos utilizar el siguiente sencillísimo esquema de un AO usado en modo diferencial.

La salida de este, viene dado por la conocida formula:

Un análisis de la citada formula nos muestra que la salida vout puede ser un cierto nivel de continua negativo de vref, si la tensión de entrada vin llega a ser un valor aproximo a cero, es decir:

Es decir con esta configuración previa, conseguimos restar de la señal de entrada un cierto nivel de
continua de modo que la lectura tomada final este compensada por ese valor y de ese modo el convertidor A/D nos da el valor real de la señal a medir.

Para facilitar este ajuste nos ayudaremos de la red R4-R6-R5, la cual nos servirá para añadir el nivel justo de continua para compensar que la lectura del circuito sea cero.

Esquema de circuito de corrección SEQ Esquema_de_circuito_de_correcion 1

Del esquema final solo no queda mencionar la pequeña red de atenuación formada por los divisores de tensión R9/J1a y R10/J2b los cuales junto con R8, cual nos servirán apara atenuar
la medida a un valor que no pueda dañar al A.O., obteniéndose con la primera aproximadamente una atenuación de 1/10 y con la segunda en torno a 1/100.

Por ultimo, en cuanto la alimentación del circuito al ser simétrica de +-5v, aunque podemos tomar los +5v , no podemos tomar los –5V de un conector Molex de HDD o DVD , por lo que para simplificar el circuito tomaremos ambas directamente del conector ATX en los pines 17(negro) ,18 (blanco) y 19(rojo).

Esquema conector ATX SEQ esqeuma_conectorATX

La solución integrada: el circuito integrado CM108

Aunque se ha visto que añadiendo un pequeño circuito basado en un simple A.O. podemos adaptar cualquier tarjeta de sonido PCI para medir tensiones continuas, no siempre es posible hacer esto, pues modernamente casi todas las tarjetas de sonido suelen estar integradas en la
placa madre (mas aun si se trata de un ordenador portátil) siendo estas engorrosas de desmontar y por tanto difíciles de modificar en el aspecto que se he explicado en las líneas anteriores.

Por tanto para aquellas personas que no puedan o no quieran modificar la tarjeta de sonido de su PC, la utilización del chip CM-108 es perfecto para una simple aplicación de adquisición de datos, pues por un bajísimo precio integra en una sola pastilla con unos poquísimos componentes discretos
asociados, el interfaz USB, la fuente, el convertidor A/D y en definitiva todos los componentes necesarios para realizar adquisición de señales analógicas en nuestro PC.

En efecto pues, el circuito integrado CM108 es una solución de audio con interfaz USB de muy bajo coste cuyo diseño se ha basado en un único chip, conteniendo en su interior todos los módulos analógicos esenciales incluyendo un doble conversor digital-analógico y etapa de potencia para auriculares, un PLL, un pre-amplificador para una entrada analógica, regulador de 3.3 voltios, así como un transceptor USB.

Este chip es muy usado en aplicaciones para convertir muy fácilmente cualquier PC u ordenador portátil en un sistema de sonido y también para hacer llamadas por Internet por VoIP (Skype,
Messenger, etc.)

Muchas de las características de este chip son programables bien con puentes o bien a través de una EEPROM externa. Además los ajustes de
audio pueden ser mas fácilmente controlados por unas patillas especificáis del chip.

A continuación se destacan algunas de las magnificas carastericticas este chip:

1.      Encapsulado en LQFO de 48 patas.

2.      Configuración de ancho de banda cero para relevar el ancho de banda del bus USB cuando esta esté inactivo.

3.      Soporta los
formatos AES/EBU, IEC60958, S/PDIF para
datos esterero PCM sobre salida S/PDIF.

4.      Patilla de mute en grabación con patilla de salida
para Led de indicación de estado.

5.      Interfaz externo en EEPROM para datos de fabricantes
como USB VID,
numero de serie.

6.      Función>de
escritura>en>EEPROM>por especificación del>c nsumidor
final para producción en masa.

7.      VID, PID, y cadena de producto por petición del
fabricante.

8.      4 patillas de GPIO>con interfaz de lectura/escritura>vía interfaz>HID

9.      Patillas para configurar el voltaje salida (3.5V o
2.5V).

10.  Patilla para configurar el modo de ahorro de
energía (100mA o 500mA, alimentado por
el propio Bus USB o>autoalimentado).

11.  Transferencia sincrónica usando modo adoptivo por
medio de un PLL interno para sincronización.

12.  Rango de muestreo de 48K / 44. para reproducción y grabación

13.  Función de Mute.

14.  DAC embebido de latas prestación de 16-Bit Audio con salida amplificada de auriculares.

15.  Función de reducción de ruido.

16.  Convesor analógico/digital
(ADC) de 16-Bit con preamplificador.

17.  Bloque embebido de encendido en el reinicio.

18.  Regulador de 5V a 3.3V para funcionamiento con 5 voltios.

19.  Compatible con Win98 SE / Win ME / Win 2000 / Win XP y
Mac OS9 / OS X sin driver adicional.

 

 

 

Pin # Symbol Type Description
1 SPDIFO DO, 8mA, SR SPDIF Output
2 DW DIO, 8mA, EEPROM
Interface Data read from EEPROM
PD, 5VT
3 DR DO, 4mA, SR EEPROM
Interface Data write to EEPROM
4 SK DO, 4mA, SR EEPROM Interface Clock
5 CS DO, 4mA, SR EEPROM Interface Chip Select
6 MUTER DI, ST, PU Mute
Recording (Edge Trigger with de-Bouncing)
7 PWRSEL DI, ST Chip Power
Select Pin, worked with MODE Pin
Speaker
Mode HSelf Power with 100mA
LBus Power with
500mA
Headset Mode HBus Power with
100mA
LBus Power with
500mA
( H: Pull Up to 3.3V; L: Pull Down to Ground ) >
8 XI DI Input Pin
for 12MHz Oscillator
9 XO DO Output Pin
for 12MHz Oscillator
10 MODE DI, ST Operating
mode select
HSpeaker Mode – Playback Only
LHeadset Mode –
Playback & Recording
( H: Pull Up to 3.3V; L: Pull Down to Ground )
11 GPIO2 DIO, 8mA, GPIO Pin
PD, 5VT
12 LEDO DO, SR, 8mA LED for
Operation;
Output H
for Power On; Toggling for Data Transmit
13 GPIO3 DIO, 8mA, GPIO Pin
PD, 5VT
14 DVSS1 P Digital Ground
15 GPIO4 DIO, 8mA, GPIO Pin
PD, 5VT
16 SDIN DIO, 8mA, ADC I2S Data Input
PD, 5VT
17 ADSCLK DIO, 4mA, SR ADC I2S Serial Clock
18 MUTEP DI, ST, PU Mute Playback
(Edge Trigger with de-Bouncing)
19 ADLRCK DO, 4mA, SR ADC I2S
Left / Right Clock
20 ADMCLK DIO, 4mA, SR 11.2896MHz
Output for 44.1KHz Sampled Data and
12.288MHz
Output for 48KHz Sampled Data
21 LEDR DO, SR, 8mA LED for
Mute Recording Indicator;
Output H
when Recording is Muted
22 ADSEL DI, ST, PD ADC Input
Source Select Pin
H: Use
external (via I2S) ADC
L: Use
internal ADC
( H: Pull
Up to 3.3V; L: Pull Down to Ground )
23 TEST DI, ST, PD Test Mode
Select Pin;
H: Test
Mode
L: Normal Operation
( H: Pull
Up to 3.3V; L: Pull Down to Ground )
24 AVSS1 P Analog
Ground
25 VBIAS AO Microphone
Bias Voltage Supply (4.5V), with a small Driving Capability
26 VREF AO Connecting
to External Decoupling Capacitor for Embedded Bandgap>
Circuit; 2.25V Output
27 MICIN AI Microphone
Input
28 VSEL AI Line Out
Voltage Swing Select
H: Line out
Vpp> = 3.5 Volts
L: Line out
Vpp> = 2.5 Volts
( H: Pull
Up to 5V; L: Pull Down to Ground )
29 AVDD1 P 5V Analog> Power for Analog> Circuit
30 LOL AO Line
Out Left Channel
31 LOBS AO DC 2.25V
Output for Line Out Bias
32 LOR AO Line
Out Right> Channel
33 AVSS2 P Analog
Ground
34 AVDD2 P 5V Power
Supply for Analog> Circuit
35 DVDD P 5V Power
Supply for Internal Regulator
36 DVSS2 P Digital Ground
37 REGV AO 3.3V
Reference Output for Internal 5V 3.3V Regulator
38 MSEL DI, ST Mixer
Enable Select, worked with MODE pin
H: With
Mixer / AA-Path Enable (With Default Mute)
L: Without
Mixer / AA-Path Disable
( H: Pull
Up to 3.3V, L: Pull Down to Ground )
USB
Descriptors will also be changed accordingly
39 VOLUP DI, ST, PU Volume Up
(Edge Trigger with de-Bouncing)
40 PDSW DO, 4mA , OD Power Down
Switch Control Signal (for PMOS Polarity)
0: Normal Operation,
1: Power
Down Mode (Suspend Mode)
41 USBDP AIO USB Data D+
42 USBDM AIO USB Data D-
43 GPIO1 DIO, 8mA, GPIO Pin
PD, 5VT
44 SDOUT DO, 4mA, SR DAC I2S Data Output
45 DAMCLK DO, 4mA, SR 11.2896 MHz
Output for 44.1KHz Sampled Data and
12.288 MHz
Output for 48KHz Sampled Data
46 DALRCK DO, 4mA, SR DAC I2S
Left/Right Clock
47 DASCLK DO, 4mA, SR DAC I2S Serial Clock
48 VOLDN DI, ST, PU Volume Down
(Edge Trigger with de-Bouncing)

Descripción de las patillas del CM108>

El modulo SL-8850

 

Si bien en las líneas anteriores se ha visto como el circuito integrado CM 108 es perfecto para el cometido de adquisición de señal, este circuito integrado viene en montaje LFQP lo cual implica una
cierta complicación en el montaje y lo más grave: nos arriesgamos a que el circuito no termine de
funcionar correctamente.

Una solución mucho más sencilla que realizar nosotros el propio circuito utilizando el chip CM108, es la de utilizar un montaje comercial que útiles dicho chip (en este caso se ha usado el modulo SL -8850 del fabricante Speed Link, pero es obvio que existen otros muchísimos módulos mas realizados por otros fabricantes) y practicar ingeniería inversa con el: es decir estudiar su configuración y modificarlo posteriormente para conseguir nuestro cometido.

El modulo SL-8850 es muy fácilmente localizable por la red y en las tiendas especializadas, tal y como se vera mas adelante el esquema adaptado por el fabricante sigue al pie de la letra la nota de aplicación del fabricante del chip CM-108, siendo además su coste muy
bajo (por unos 10 €) y sobre todo nos facilitara mucho nuestro cometido pues ya
esta montado, ajustado y probado y por supuesto ¡listo para funcionar!

Aspecto de la placa de circuito impreso SEQ Aspecto_de_la_placa_de_circuito_impreso

Las caracerícticas de este modulo son:

  • 1 entrada mono demicrófono con praemplificador.

 

  • 2 salida de audio para auriculares.

 

  • Conversor de16-bit A/D.

 

  • Rango de muestreo de 48K/44.1KHz tanto para reproducción como para captura

 

  • Compatible con USB 2.

El esquema>de este circuito tal y como se había adelantado sigue casi al pie de la letra>la hoja de aplicación del citado circuito eliminando tan solo la eeprom, los pulsadores para el volumen y de mute, el led de mute y el transceptor de infrarrojos,quedando el circuito prácticamente con las conexiones de los jacks, el conector USB y el cristal de cuarzo.

Además en la serigrafía de la placa los componentes SMD instalados coinciden con
los del esquema del fabricante del chip.

 

Esquema eléctrico SL-8850

En la parte superior del esquema esta la parte de alimentación y transmisión a través del bus USB en los pines 41 y 42 por medio de dos circuitos formados por L1,L2,C3 y C4 y las resistencias en serie R1,R2, R3.

Si bien la entrada de micrófono esta conectada de modo estándar, la salida para auriculares es un poco atípica al no incluir condensadores electrolíticos de desacople ni la señal de masa,
usando como novedad una patilla especial del chip llamada LOBS (pin31), la cual proporciona unos 2.25 voltios de salida, es decir Vcc/2.

Como experimentalmente se pudo comprobar que la patilla MCIN ( pin 27) puede aceptar niveles de tensión continua y requiere aproximadamente unos 2.2 Voltios de tensión para conseguir el
nivel cero de continua, de esta forma casi sin darnos cuenta tenemos en el propio chip todos los componente necesarios para poder hacer mediciones de continua casi sin necesitar un
circuito restador externo ( que por otro lado hubiese sido dificultosa ya que necesitaríamos -5v que no podemos sacar del puerto usb).

Dado pues que el circuito integrado ya contiene una referencia externa en la patilla LOBS, lo que intentaremos es utilizar esta como referencia interna de modo que la señal de entrada este referida a esta.

Para este cometido: conectaremos las masas de los jacks entre si y todos a la señal
LOBS, después eliminaremos el condensador de desacople C11, el cual sustituiremos por una resistencia de pequeño valor y por ultimo con objeto de proteger la entrada ante señales mayores
conectaremos un par de diodos rápidos en paralelo con la señal de entrada (esto es opcional).

Por ultimo conectaremos un condensador electrolítico a modo de filtro entre la masa general y la
masa ficticia creada con la señal LOBS.

El esquema final con las modificaciones últimas en trazado rojo, quedaría de la siguiente forma:

Modificación propuesta al SL-8850

 

Circuito de control

Se podría conectar la señal a medir directamente al jack de micrófono e incluso prescindir de los diodos en antiparalelo que mas a delante se comentaran y el condensador de filtrado de
vREF y no necesitaríamos comprar nada mas realizando simplemente las mínimas modificaciones ya apuntadas (eliminando R10y R13 ,substituyendo C11 por R10 y cortando la línea de masa del jack de micrófono que va al interior y uniendo las masas de ambos jacks )
,pero con objeto de proteger el circuito y añadir bastantes funcionalidades más , se ha diseñado una simplísima red de atenuación ,aislamiento y de desvió basándonos simplemente en un económico conmutador DIP de 16 pines ( 8 microinterruptores) y unos pocos componentes asociados.

Efectivamente con un mínimo coste y poco esfuerzo a nuestro conversor A/D basado en el modulo SL-8850 podemos añadirle las siguientes prestaciones:

·
Protección por sobre-tensión.

 

·
Protección ante transitorios.

 

·
Medidas de AC.

 

·
Diferentes escalas de atenuación.

 

·
Inyección o entrada de señal.

El circuito como se puede apreciar mas abajo , basa su funcionamiento en 8 microinterruptores contenidos en un mismo encapsulado DIP (se ha elegido este por precio, tamaño y número de conexiones ), y asociado a estos se conectan una simple red de resistencias en forma de divisores de tensión formadas todas por R1 como elemento común y R2,R3,R4,R5,R6 como elementos variables (calculadas todas para una reducción aproximada de aproximadamente 1000,100,50,10 o 50 veces el valor de la tensión a su entrada).

El circuito se completa con un pequeño circuito de protección formado por los dos diodos rápidos en configuración antiparalelo D1 y D2 lo cuales harán las veces de
protección frente a sobretensiones y transitorios (debido a que ambos no
dejaran pasar un tensión mayor a unos 0.7V) y un condensador C1 para impedir el
paso de continua si así se desea (modo AC).

Por ultimo para facilitar la inyección de señales a través de la misma sonda se han conectado los dos últimos interruptores lo cuales o bien conectan la sonda a un canal de la salida de la
tarjeta de sonido o bien conectan la sonda a la salida de auriculares o bien conectan esta al jack de micrófono (permitiendo pues que la sonda sirva como medio de adquisición de
datos o también parta inyectar señales desde esta misma)

Esquema red auxiliar

Las funciones del conmutador dip de 8 conexiones de izquierda a derecha son las siguientes:

S1 on=escala 1/5 (conexiones 8 y 9)

 

S2 on =escala 1/10
(conexiones 7 y 10)

 

S2 on=escala 1/50
(conexiones>6 y 11)

 

S3 on=Escala 1/100
(conexiones>5 y 12)

 

S4 on=Escala1/1000
(conexiones>4 y 13)

 

S5= on medidas
cc s5= off medidas ca (conexiones 3 y
14)

 

S6 on =sonda
osciloscopio (conexiones 2 y 15)

 

S7on =sonda
inyectora (conexiones 1 y 16)

 

Lista de componentes

 

D1, D2= diodos rápidos de media señal 1N4148

R1=910K

R2=100K

R3=10K

R4=1K

R5=200k

C1=22 nf

C2=10mF/25V

S1 =conmutador DIP de 16 pines (8
micro-interruptores)

Modulo CMI108 (ver texto)

Varios:

1 pequeña placa de puntos

1 cajita sonda (se reutilizó de un bolígrafo
linterna)

1 cable usb a usb

1 pinza de cocodrilo

(*)Todas las resistencias de ¼ W>5%

 

Construcción práctica

Dado que trabajaremos con un montaje en smd deberemos extremar la precaución de no sobrecalentar los componentes en exceso, sobre todo al añadir y eliminar los componentes de no dañar aquellos otros que están cerca o estropear las pistas cercanas, para lo cual nos deberíamos de
ayudar de una buena lente y un soldador de 15W o menos con un punta lo mas fina
posible.

Una vez desmontada la carcasa de SL-8850,observando muy atentamente la fotografía
adjunta así como el esquema final eléctrico, seguiremos lo siguientes pasos:

·
Eliminar resistencias R10, R13.

 

·
Sustituir el condensador C11 por una resistencia de 1k (puede emplearse R11).

 

·
Cortar la línea de masa del jack de micrófono que va al interior (pues le conectaremos una nueva masa procedente de LOBS).

 

·
Hacer un Puente para unir las masas de ambos jacks.

Realizadas estas modificaciones pasaremos a montar la plaquita auxiliar, para lo cual nos basaremos de una pequeña placa de circuito impreso de fibra de vidrio de aproximadamente 100 x 400mm con paso de 2 mm.
y siguiendo el esquema de más arriba, seguiremos los siguientes pasos :

  • Montaremos un pequeño conmutador dip.

 

  •   Soldaremos el condensador de desacople C1.

 

  •  Soldaremos los dos diodos en antiparalelo.

 

  • Soldaremos las resistencias por detrás del circuito impreso siguiendo el esquema.

 

  • Conectaremos la sonda y un cablecillo al que conectemos una pequeña punta de cocodrilo.

 

  • Conectaremos este circuito con los jacks de entrada y salida con cablecillos .

 

  • Añadir un condensador electrolíticos de 10mf /50v entre la placa y el SL-8850.

 

  • Revisado y comprobado con el polímetro que el circuito es correcto, antes de
    encerrarlo en la caja conectaremos a sonda un cable usb y este a nuestro PC.

 

  • Una vez conectada la sonda a nuestro PC,suponiendo que estén instalados correctamente los drivers del SL-8850 empezáremos por configurar este dispositivo de audio como
    predeterminado a efectos de captura para que el programa tome los datos desde
    este, para ello en Windows Vista nos iremos a Inicioà>Panel de control>à>Hardware y
    sonido >
    à>Sonido>à>Pestaña grabar.>

 

  • Pulsaremos con el botón derecho sobre el icono de micrófono>“c-media
    usb-headphone set
    “y elegiremos>“Establecer como dispositivo predeterminado”.


Una vez definida por defecto el dispositivo ‘c-media usb headphone’, nos descargaremos de
ProductID=”la Web” w:st=”on” la Web de soloelectronicos ( http://personal.telefonica.terra.es/web/soloelectronicos//home.htm>>) el programa diseñado para esta ocasión llamado “Oscivolt ” (el cual esta escrito y compilado en Delphi 7 por el autor que escribe estas líneas).

Nótese que obviamente puede usarse cualquier otro programa comercial o no que maneje la tarjeta de sonido, pero el programa que se propone además de estar en español, ser gratuito y funcionar sobre Windows Vista (y versiones anteriores), no solo nos mostrara la forma de onda en una pantalla
sino también nos mostrara en un display aparte al valor del pico de cualquier señal que introduzcamos.

En teoría solo nos queda descomprimir el paquete en un directorio y ejecutar el programa Oscivolt.exe y si todo ha ido bien se iniciara el programa.

Arrancaremos el osciloscopio pulsando sobre el botón “comenzar/parar” y si hemos instalado el
sw correctamente y si tanto el SL-8850 modificado como el circuito auxiliar están bien realizados, desde ese momento el programa debería de marcar la tensión presente en su primer canal : en este caso debería ser sobre los 0 Voltios (debido a las tolerancias de los componentes puede que esto varie, para lo cual deberemos ajustarlo como se describirá mas adelante ) .


Para
comprobar que el circuito responde bien ,seleccionaremos la ganancia del canal 1 al máximo ( valor 6), conmutaremos la escala 1/1000 ,el offset centrado y la base de tiempos en 4ms/división , ganancia horizontal al mínimo (valor 1) y finalmente seleccionaremos el disparador o
trigger en la posición central , simplemente tocando con un dedo la sonda deberíamos
ver en pantalla los transitorios producidos .

Dadas las tolerancias de la redes de atenuación aquí empleadas, se hace necesario un
ajuste de cada escala en función del valor obtenido en la conversión, para lo cual o nos serviremos de un polímetro digital y una fuente de alimentación variable (o en su defecto de una o varias
pilas).

El proceso es muy simple y simplemente se trata de aplicar pequeñas tensión
continuas no superiores de 5v ,seleccionando la misma escala tanto en
el sw del osciloscopio como en la sonda, e ir anotando las lecturas binarias
que aparecen en el display ( para ello deberemos pulsar pulsar el botón “Ignorar
INI
”)

Para cada escala se anotaran tres valores:

Cero> es el valor binario que nos da la pantalla cuando en esa escala tenemos la punta conectada a
masa.

Valoran>= valor binario que nos muestra el programa.

Valordig>= valor de la lectura del polímetro
multiplicado por 100.

Tipo > pondremos 1 si la magnitud que deseamos que se muestre sea en voltios, 2 si se desea en amperios, 3 en ohmios y finalmente 4 en binario (el valor directo del conversor).

Estos valores se anotaran en el fichero osc.ini debajo de cada escala ([div1000], [div100], [div50], [div10], [div5]) cumplimentando los epígrafes antes comentados borrando el valor por defecto y anotando los nuevos valores.

Para facilitar las cosas si se maximiza la pantalla se mostrara en la parte inferior
izquierda precisamente estos valores (que se harán cero si se pulsa el botón
ignorar INI).

Como ejemplo si para la escala de 1/1000, obtenemos un valor binario de 128 para los
0 voltios y el valor de 145 para 1,425voltios, deberíamos buscar la sección
[div1000] y cumplimentar los campos cero=128, valoran=145, valordig=1425, tipo=1.

…….

[div1000]

Cero=128

Valoran=145

Valordig=1425

Tipo=1

Con
ayuda de estos valores en cada escala el
programa automáticamente calculara por
interpolación lineal el valor y la magnitud
final que se mostrará en pantalla.

 

El circuito tal y como se ha descrito funciona bastante bien. Con el dispositivo
se hizo una serie de medidas encontrando
que la sensibilidad máxima es de aproximadamente +/-120 mV sin el
preamplificador de micrófono conectado (si se conectase este ganancia es de aproximadamente de unos +20bB (10x), qué quiere decir seria
de unos +/-12 mV, lo cual parece demasiado bajo para objetivos
prácticos por lo que no fue probado)

A continuación se describirán las funciones más importantes del sw del osciloscopio:

·         Comenzar/parar: Con este botón encendemos o apagamos el osciloscopio. Un vez este arrancado un led rojo a la izquierda de dicho botón comenzara a parpadear y además aparcera un rotulo
debajo de la barra de menús con el cartel “Capturando”

·         Doble canal la sonda propuesta es mono-canal, pero el sw propuesto acepta ambos canales por lo
que si se necesitan los dos canales se puede pulsar este botón.

·         On Independientemente de la señal de entrada, si no esta pulsado, la señal siempre
vale 0V. Se utiliza muchas veces para ver la posición central de la señal.

·         1/1000 escala para dividir la seña por 1000 (se debe seleccionar el conmutador del circuito también en esta posición).

·         1/100 escala para dividir la señal por 100 (se debe seleccionar el conmutador del circuito también en esta posición).

·         1/50 escala para dividir la señal por 50 (se debe seleccionar el conmutador del circuito también en esta posición).

·         1/10 escala para dividir la señal por 10 (se debe seleccionar el conmutador del circuito también en esta posición).

·         1/5 escala para dividir la señal por 5 (se debe seleccionar el conmutador del circuito también en esta posición).

·         Ganancia vertical modifica la ganancia
del amplificador vertical desde 1 hasta 6.

·        Offeset Indica la posición central de la señal tanto para el canal derecho como del izquierdo.

·         Intens Regula la intensidad de las señales.

·         Foco Aumenta o disminuye el grosor de las señales.

·         Escala aumenta o disminuye la luz de fondo de la pantalla

·         Disparador Cambia el nivel del disparo cuando este está en manual.

·         Tiempo Indica cuanto tiempo hay entre cada cuadro de la pantalla

·         11.025establece la escala de tiempos en 4 ms. por división

·         22,050establece la escala de tiempos en 2 ms. por división

·         44,100 establece la
escala de tiempos en 1 ms. por división

·         Ganancia
horizontal establece la ganancia del amplificador horizontal. Puede
variar desde 0 hasta 8.

·         La pantalla tiene unos márgenes no visibles en los cuales la señal se dibuja pero no aparece. Con este botón podemos indicar si queremos más margen en la parte izquierda o en la derecha

·         Menú fichero Nos permite capturar cualquier imagen en pantalla a un fichero para posterior análisis .También nos permite salir de la aplicación.

·         Menú pantalla Nos permite variar el color de la pantalla y presentar o no en pantalla la escala de milisegundos por división.

 

Manejo básico del osciloscopio

La pantalla Tal y como un
osciloscopio normal existen unas marcas
en la pantalla que la dividen tanto en vertical como en horizontal,
formando lo que se denomina reticula ó
rejilla. La separación entre dos líneas consecutivas de la rejilla constituye
lo que se denomina una división. Normalmente la rejilla posee 10 divisiones
horizontales por 8 verticales del mismo tamaño (cercano al cm), lo que forma
una pantalla más ancha que alta. En las líneas centrales, tanto en horizontal
como en vertical, cada división ó cuadro posee unas marcas que la dividen en 5
partes iguales (utilizadas como veremos más tarde para afinar las medidas)

Medida
de voltajes Generalmente cuando hablamos de voltaje queremos
realmente expresar la diferencia de potencial eléctrico, expresado en voltios,
entre dos puntos de un circuito. Pero normalmente uno de los puntos esta
conectado a masa (0 voltios) y entonces simplificamos hablando del voltaje en
el punto A (cuando en realidad es la diferencia de potencial entre el punto A y
GND). Los voltajes pueden también medirse de pico a pico (entre el valor máximo
y mínimo de la señal). Es muy importante que especifiquemos al realizar una
medida que tipo de voltaje estamos midiendo.

Un osciloscopio
convencional es un dispositivo para
medir el voltaje de forma directa. Otros medidas se pueden realizar a partir de
esta por simple cálculo (por ejemplo, la de la intensidad ó la potencia). Los
cálculos para señales CA pueden ser complicados, pero siempre el primer paso
para medir otras magnitudes es empezar por el voltaje.

En la figura anterior se ha señalado el valor de pico Vp, el valor de pico
a pico Vpp, normalmente el doble de Vp y el valor eficaz
Vef ó VRMS (root-mean-square, es decir la raíz de la
media de los valores instantáneos elevados al cuadrado) utilizada para calcular
la potencia de la señal CA.

Realizar la medida de voltajes con el softwareOscivoltes bastante mas fácil
que en un osciloscopio convencional ( en el que habría que de contar el número
de divisiones verticales que ocupa la señal en la pantalla ajustando la señal
con el mando de posicionamiento horizontal para utilizar las subdivisiones de la rejilla para
realizar una medida más precisa e intentando que la señal ocupara el máximo
espacio de la pantalla para realizar medidas fiables actuando sobre la ganancia
del amplificador vertical) pues solo habrá que observar que la escala de medida
sea la mas próxima a la magnituda tomar
y observar la lectura de pico ofrecida en el display del canal 1.

Medidas de intensidad aplicaremos la ley de ohm, conectando enel circuito en serieuna resistencia de bajovalory de alta disipación con su alimentación.

Como R es conocida y el valor de V nos lo da el
osciloscopio, simplemente para saber la corriente que circula por el circuito
dividiremos la lectura del voltaje obtenido por el valor de la resistencia
conocida.

Es posible configurar el sw para que nos de la Intensidad
en Amperios sobre un escala dada, simplemente tomando una muestra con un polímetro,
cargando esta en la variable valorbin, anotando también en valoran la lectura
binaria y estableciendo la variable tipo a 2.

Medidas
de resistencia eléctrica de un modo similar a la medida de la intensidad,
aplicaremos la ley de ohm conectando esta vez una pequeña fuente de alimentación en serie
con el circuito a medir (se aconseja de un valor de 1.5 voltios pero cualquier otro puede valer
a condición de que el valor de la tensión utilizada sea la misma que se empleo
para calibrar el instrumento).

Por
tanto para configurar el sw simplemente tomaremos una resistencia conocida y la pondremos en serie con una fuente de alimentación y
tomaremos el valor binario de esta: el valor en milivoltios obtenido lo
cargaremos en la variable valorbin anotando en valoran la lectura binaria y
estableciendo la variable tipo a 3 .

Medida de tiempo y frecuencia Para realizar medidas de tiempo se utiliza la escala
horizontal del osciloscopio. Esto incluye la medida de periodos, anchura de
impulsos y tiempo de subida y bajada de impulsos. La frecuencia es una medida
indirecta y se realiza calculando la inversa del periodo. Al igual que ocurría
con los voltajes en un osciloscopio convencional, la medida de tiempos será más
precisa si el tiempo a objeto de medida ocupa la mayor parte de la pantalla,
para ello actuaremos sobre el conmutador de la base de tiempos (actuando sobre
los botones 11.025, 22.050 y
44.100). Si centramos la señal utilizando el mando de posicionamiento
vertical podemos utilizar las subdivisiones para realizar una medida más
precisa.

Medida de tiempos de subida y bajada en los flancos

Las medidas estándar en un pulso son su anchura y los tiempos de subida y bajada.
El tiempo de subida de un pulso es la transición del nivel bajo al nivel alto
de voltaje. Por convenio, se mide el tiempo entre el momento que el pulso
alcanza el 10% de la tensión total hasta que llega al 90%. Esto elimina las
irregularidades en las bordes del impulso.

La medida en los pulsos requiere un fino ajuste en los mandos de disparo. Para
convertirse en un experto en la captura de pulsos es importante conocer el uso
de los mandos de disparo. Una vez capturado el pulso, el proceso de medida es
el siguiente: se ajusta actuando sobre el conmutador del amplificador vertical
y el y el mando variable asociado hasta que la amplitud pico a pico del pulso
coincida la señaladas como 0% y 100%. Se mide el intervalo de tiempo que existe
entre que el impulso corta a la línea señalada como 10% y el 90%, ajustando el
conmutador de la base de tiempos para que dicho tiempo ocupe el máximo de la
pantalla del osciloscopio.

Configuración fichero osc.ini

Todos los controles que presenta este osciloscopio se salvan en forma de parámetros
en un fichero llamado osc.ini que se localizara en el mismo path donde este la
aplicación .De este modo, al cerrar la aplicación esos parámetros salvan siempre el ultimo
estado del osciloscopio de modo, que al arrancarlo nuevamente no haya que
modificar otra vez dichos controles

A continuación se detallan los diferentes
parámetros que aparecen en el mismo fichero osc.ini

[Mode]

Dual=0 define el funcionamiento en modo monocanal o en modo dual

[Channel1] a continuación se definen todas los parámetros del canal 1
(para el canal 2 se repiten estos mismos parámetros)

Gain=6 ganancia horizontal (de 0 a 6)

ofset=2 valor del offset (desde -160 a 160)

On=1 procesa o no ese canal

[Trigger]

Level=0 nivel de disparo del trigger o diparador

[Time]

Scale=11 escala de tiempos

Gain=10 ganancia base de tiempos

[Screen]

Scale=120 nivel de luminancia luz de fondo

Beam=30 nivel de brillo del foco

focus=1 nivel de saturación

color= clBlack color de fondo de pantalla

[ScreenData]

Time=1 valor base de tiempos

 

Mejoras futuras

Gracias a las nuevas posibilidades que ofrece este circuito para realizar mediciones de magnitud tanto en tensiones continuas como en tensiones alternas (al margen de la presentación de su
forma de onda como si de un osciloscopio se tratase) el abanico de utilización
de este circuito se abre de un modo casi al infinito solo limitado por la imaginación del lector .

En efecto excepto en sistemas específicamente diseñados para ello, no es muy habitual encontrar sistemas de adquisición de datos de una manera tan sencilla y económica,acercando con este circuito al aficionado campos que hasta la fecha le estaban vedados.

Como pincelada del abanico de posibilidades de utilización de la sonda aquí presentada, en general cualquier magnitud susceptible de ser convertida a una magnitud eléctrica es posible de ser
tratada por esta sonda, así podríamos destacar:

  • Captura de tensiones CA/CC: fuentes de alimentacion, centrales de suministro, paneles
    solares, etc.

 

  • Captura de intensidad: fuentes de alimentación, seguimiento de consumo eléctrico, etc.
    ·

 

  • Captura de resistencia: estudio resistividad material, seguimiento de valores en agricultura, detectores de mentiras, detectores de nivel, etc.

 

  •  Captura de temperaturas externas: seguimiento de temperaturas en habitáculos críticos como
    cámaras frigoríficas, control climatización, control temperatura de piscinas,
    etc.
    ·

 

  • Captura de
    humedad; estudio de humedad en habitáculos cerrados, estudio humedad exterior, etc.

 

  •   Captura de
    luminosidad: estudio nivel de exposición solar, etc.
    ·

 

  • Captura de presión: seguimiento de fuerza /par aplicada en un punto para, balanzas, etc.

 

  • Traza,Monitoreo y generación de alarmas en función de señales de entrada diversas
    ·         etc.

Por ultimo como colofón final es interesante destacar algunos puntos de mejora tanto del circuito como del sw :

Automatización de las escalas de medida: es obvio que las escalas de medida de la sonda y del sw deben estar sincronizadas. Ciertamente el programa a través de puerto paralelo activa un BIT por escala que se podría utilizar para conmutar las escalas.
Esto se ha dejado implementado a nivel del programa pero se ha obviado en el circuito final con objeto de simplificar al máximo el tamaño de la sonda.

Aumento de canales de medida: una limitación importante del circuito de la sonda es la de soportar un único canal canal analógica de entrada (aunque el sw soporta dos). Si se requiere esta
funcionalidad se podrían emplear conmutadores analógicos y un control remoto
por el mismo puerto: de este modo se podría admitir un número muy alto de canales analógicos.

Visualización remota de los datos: para aquellas aplicaciones que así lo requirieran se podría
servir los datos aportados por el sw desde otro Terminal remoto.

Alarmas programables : si sobrepasan n umbrales configurados de antemano activar alarmas (sonoras, visuales, por correo electrónico, etc.) según
se requisuieran.

Red de audio y video (CATV) con solo dos CI


Los ordenadores personales y la gran cantidad de dispositivos multimedia existente en la actualidad (consolas de videojuegos, lectores de DVD, receptores de satélite, receptores de TDT, videocámaras, seguridad activa y pasiva, etc.)  han irrumpido progresivamente en nuestra vida
cotidiana  y según las previsiones van a  ir mejorando en carastericticas y funciones en una progresión exponencial .Esto al menos en cuanto a los ordenadores se refiere ,pues  existe una ley conocida como  ” Ley de Moore” ,formulada por Gordon E. Moore el 19 de abril de 1965 , que afirma que  aproximadamente cada dos años se duplicará el número de transistores en una computadora ( esto G.E.Moore lo hizo  basándose en  que el número de transistores por pulgada en circuitos integrados se duplicaba cada año ,y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas).

Por ejemplo, como pincelada de la caótica situación actual,  basta observar la meteórica evolución en tecnología, carastericticas, prestaciones y precio sufrida por los lectores de DVD: muy sucintamente primero solo reproducían VCD, después vino el DVD, mas  tarde reproducían MP3, luego reproducían MPEG4,XDIV… ¡y  ahora incluyen entradas de USB/SD/MMC, integran receptores de TDT e incluso capturan en  DIVX!

Se observa pues, que en tecnología, es muy difícil obtener productos estables finales, ya  que el mercado esta ofreciendo muy rápidamente productos que compiten constantemente en prestaciones y precio de un modo que nos sorprende especialmente por el ritmo de crecimiento al que lo hacen. Precisamente por esta razón, quizás se haga interesante en lugar de disponer de tantos aparatos o dispositivos multimedia  como localizaciones se tengan,  estudiar la forma de rentabilizar su uso  sobre   multitud de localizaciones (en lugar de circunscribirse a la localización física del propio dispositivo).Además dada la  infinidad de  aplicaciones  posibles  para estos dispositivos: entretenimiento multimedia, la video-vigilancia, la retransmisión y descodificación de señales, etc.  , podría ser muy interesante en el ámbito domestico compartir dicho potencial que nos ofrecen   dichos dispositivos  entre las diferentes posibles  localizaciones de la vivienda, para lo cual nada más fácil que retransmitir las señales  de audio y video desde la fuente   a cualquier otro dispositivo capaz de reproducir   estas señales (TV,
monitor, proyector, amplificador de audio, etc.)

Lamentablemente para nuestro propósito  se necesitan conexiones físicas dedicadas en el ámbito de  audio y video desde nuestro dispositivo a los   dispositivos reproductores, las cuales en ocasiones no son fáciles de realizar en una vivienda (ya se sabe: instalación de canaletas,
tendido cables, inclusión de  cajetines, etc.)

Probablemente el lector aducirá que existen en el mercado transmisores de audio/video inalámbricos en la banda de 2,4G que cumplen este requerimiento.
Esta solución si bien corrige ciertas deficiencias ,exigen de un transmisor de  video y audio vía radio  y de tantos receptores dedicados como se necesiten ( lo cual encarece terriblemente el resultado final), pero aun así,al menos en las soluciones comerciales probadas para una recepción perfecta,  exigen en la mayoría de las veces  un alcance visual entre emisor y receptor que no siempre es posible de disponer (y además la transmisión no esta libre de interferencias al cruzar objetos entre ambos extremos)

Precisamente para solucionar este problema, se pensó en una solución cableada, pero no siempre es posible realizar un tendido de audio y video por toda una vivienda… ¿existe pues alguna otra solución  posible?

Efectivamente la existe, pues en la mayoría de las viviendas (ya sea una vivienda individual o un edificio de varias viviendas) existe una distribución de antena  bastante normalizada que por lo general se apoya bien en un amplificador multibanda ( en el caso de una única vivienda) o en varios amplificadores dedicados(en el caso de una instalación colectiva) y desde la salida de estos, apoyándose en tantos distribuidores como sea necesario, se llega hasta cada vivienda y allí nuevamente se montaran tantos distribuidores como se precisen para cubrir las habitaciones necesarias.

Esquema distribución señal antena

Estudiando el caso pormenorizado de una vivienda  aislada (ver ilustración), podemos ver pues que  la distribución del tendido interior de antena se asemeja a una típica distribución en estrella, en la que la inyección de una señal en un nodo terminal  debería  llegar a los otros nodos (siempre que permanezcan a la misma estrella).

De este modo,  sí introducimos una señal  de RF suficiente potente mezclada con la de antena que proviene normalmente de una cabecera, deberían llegar también  ambas señales mezcladas a todas las habitaciones disponibles: así pues tenemos el medio físico para distribuir nuestra señal de audio y video en diferentes localizaciones de la red,  en lo que bien puede considerarse un pequeña red de  de videocable (también llamadas redes CATV).

El modulador de RF  Aurel MAV VHF224

Para implementar nuestra red de audio y video la forma mas simple de realizarla es modulando ambas señales en RF para transmitirlas por el mismo medio de transmisión, el cual  en nuestro caso, será la instalación de antena de la vivienda.

Para nuestro modulador de RF podríamos pensar en circuitos discretos con transistores (en la literatura  técnica existen multitud de éstos), pero normalmente el montaje de estos  requiere de instrumentación para el ajuste que no siempre se dispone.

Modernamente  AUREL  ha irrumpido en el mercado con  un modulo de bajo coste  en SMD perfectamente ajustado y calibrado,style=’COLOR:black’> con alimentación única de +5Vdc y listo
para funcionar: el MAV-VHF-224.

Este circuito hibrido  incorpora un ircuito transmisor de audio y vídeo de alta calidad  muy estable en la frecuencia  con un destacadísimo  alto rechazo armónico, además operando en la banda  de VHF  en el canal 12 a 224.5 MHZ de VHF ,la cual  puede ser recibida con cualquier receptor de TV estándar.

COLOR:black; En cuanto a sus  entradas, admite señal de video compuesto estándar PAL a 1.2 Vpp de nivel, ( admitiendo por tanto en su entrada de video directamente señales de videocámaras, cámaras de vigilancia, etc
usando los conectores de salida estándar como RCA y SCART)  y respecto a la señal de audio  esta debe tener un nivel de 1 Vpp  y una impedancia de  100Kohm.

para cubrir las habitaciones necesarias.

Aspecto del MAV VHF 224

Esquema y conexiones del MAV VHF-224

Amplificador Booster de RF

Lamentablemente dado que la señal entregada por el MAV VHF-224 es demasiado débil (2mW/75ohmios) para atacar directamente una antena de RF, nos deberíamos plantear amplificar la señal de RF,  bien por medio de una etapa de RF, cuyo ajuste puede ser complejo, o  bien a través de un simple circuito de bajo coste  diseñado específicamente para conectarlo a la salida de RF del MAV VHF224.

El citado  CI hibrido AUREL es el MCA-TX,  el cual no requiere de ningún tipo de ajuste, y es capaz de entregar una potencia máxima en antena superior a 50mW (el equivalente a +19dbm, es decir unos 126dB/µV)  sobre 50ohmios  (con una distorsión de intermodulación de 50db) consumiendo unos 100mA.

Aspecto del modulo MCA

patilla función
1 +12 voltios
2 Enabled (poner a +12v para funcionamiento normal)
3 Masa
6 style=’FONT-SIZE: 9.5pt;FONT-FAMILY: Arial’>Entrada VHF (proveniente de la
patilla 11 del MAV-VHF224)
7 Masa
10 Masa
13 Masa
15 style=’FONT-SIZE: 9.5pt;FONT-FAMILY: Arial’>Salida VHF

Listado conexiones modulo MCA

Esquema interno modulo MCA

El circuito

Dado que el MAV 224 contiene toda la electrónica necesaria para la constitución de un modulador de RF, tan solo deberemos alimentarlo con 5V estables, y conectar las señales de entrada de audio  y video  a sus  terminales.

En cuanto a la fuente de alimentación, utilizaremos una fuente externa ya montada de corriente continua de unos 12 a  15V filtrados y unos 200mA, pues  el precio de esta es considerablemente mas bajo  que sí lo realizamos con componentes discretos. Lógicamente  si la fuente externa es de 5V filtrada y bien estabilizada podemos obviar el montaje de la parte del
regulador  de esta (una vez que la hayamos probado y medido esta con un polímetro).

Si decidimos la realización de la fuente de 5v DC , para la regulación de la alimentación  del MAV dado que su consumo no excede de los 90 mA, bien podemos emplear como circuito regulador un 78L05 de bajo nivel de ruido o bien utilizar un clásico: el 7805 (en ambos casos obtendremos resultados sobresalientes).

Los condensadores tanto en la entrada del regulador  como  a la salida contribuyen a aplanar la tensión de salida y  son bastantes importantes, pues de estos depende en gran medida que la señal RF pueda tener algún tipo de distorsión y ruido inducido.

Se aconseja muy encarecidamente para evitar posibles errores de inversión de polaridad que pudieran estropear el MAV224 a la hora de alimentar el circuito, conectar un diodo de protección en serie con la entrada de la alimentación del circuito.

Respecto a las conexiones del MAV224, conectaremos a masa las patillas 1,3,  7 y 10  y  la salida de la fuente de 5v a la patilla 5.

En cuanto a las conexiones de audio, dado que la mayoría de las señales de audio son estero, realizaremos un simple mezclador  formado por R1, C1 y C2 con objeto de componer una única señal que atacara directamente al pin2 del MAV.

Tal y como comentamos en la introducción, el MAV acepta una señal directa sin desacoplamiento de video normalizada (máximo 1.2V pp sobre 75 ohmios) por lo que conectaremos  directamente esta al pin 4.

Finalmente la salida de RF  aunque esta específicamente diseñada para atacar una antena (lógicamente con un limitadísimo alcance), dado su  escasa potencia lo dotaremos de una pequeña etapa booster basado en él modulo hibrido MCA de AUREL

En cuanto a la conexión del circuito booster MCA-TX  a nuestro montaje no puede ser más simple:

Conectaremos las patillas 3, 10, 13 a masa, las patas 2 y  1 a +12v  directos (no es necesario que estén estabilizados pero si conveniente que estén bien filtrados), a través de un circuito  LC
formados por L1y C4/C6, conectando después la salida del MAV-VHF (patilla 11) a
la patilla 6 del MCA y finalmente conectaremos a la patilla de salida  15 del MCA a través de un modo un tanto atípico (pero que funciona a la perfección)   al  activo de  la toma de antena colectiva a través de un condensador de desacople sin conexión de masa  (es muy
importante obviar la masa en este caso pues los  resultados serán bastante mejores)

Como ultima nota importante, cabe destacar, que si no disponemos  de cableado interior de antena,  el resultado no es satisfactorio si conectamos el activo de la salida de RF a la citada toma de antena, o simplemente no nos  atrevemos a realizar la conexión directa, dada
la gran potencia de salida del MCA, se puede utilizar este montaje en “modo antena exterior”.

Para realizar este montaje utilizaremos el mismo circuito eliminando el condensador de desacople de la salida del booster MCA e instalaremos a la salida  del MCA una pequeña antena de al menos 33cm vertical (puede construirse con una pequeña varilla telescópica ajustada a esa altura o bien simplemente  utilizar un trozo de hilo de cobre rígido)

Lógicamente  los resultados serán mejores si empleamos  antenas “mayores” como puede ser una de 65cm, una de cuernos e incluso una directiva  del tipo Yagui: el resultado final dependerá de las condiciones de trabajo y del entorno (esta claro que estos problemas quedarían minimizados sí lo hacemos a través de una conexión directa)

Lista de componentes

 

R1 100k ajustable

R2 220ohmios 1/4W (opcional)

C1, C2 22Kpf /100v poliester

C5, C6 100nF/25V poliester

C7 100KpF/100V

L1 Inductancia VK200

D1 diodo silicio 1N4148

D2 diodo LED (opcional)

U1 circuito hibrido MAV-VHF224 (*)

U2 circuito regulador 7805

U3 circuito hibrido MCA (*)

Varios:

2 plaquita circuito impreso premecanizada de fibra de vidrio

4 conectores RCA hembra

1 jack hembra de 3 ½ “(según la salida de transformador de 12v)

1 pequeño transformador que de unos 12v DC 250mA

1 radiador de 20º /W (por ejemplo uno  típico para T03)

(*) Si se tiene dificultad en conseguir estos circuitos híbridos, estos
componentes están disponibles en la Web de COELMA (http://www.coelma.es)

 

Montaje

Dada la gran sencillez del circuito, al integrar toda la electrónica necesaria en el interior del circuito hibrido, solo deberemos realizar  la fuente de  alimentación de unos 100mA /5V estabilizados  en un circuito aparte (quizás el lector la pueda reciclar de algún otro proyecto en
desuso) y las conexiones del MAV hacia el exterior, por lo que no se hace necesario la utilización de placas de  circuito impreso especificas para el proyecto (aunque se adjunta diseño de estas).

Dada la extrema sencillez y dado que es posible adquirir aparte esta, se aconseja si se requiere   realizar la fuente de alimentación aparte, realizarla en un pequeño trozo de circuito impreso para prototipos teniendo especial cuidado de la serigrafía del regulador (recuerde a la izquierda es la
entrada de 12v, el centro la masa y a la derecha la salida de 5v)  y la polaridad de los dos condensadores electrolíticos.

Lógicamente el uso del diodo Led es opcional, aunque conveniente, sobre todo i se desea tener una indicación visual de que el circuito esta funcionando.

Una vez montada la fuente de alimentación la probaremos con un polímetro y procederemos a realizar el resto del circuito en una pequeña plaquita aparte en la que montaremos el MAV.

>Dado lo  frágil de las conexiones del MAV, con objeto de no dañar las patillas se aconseja la utilización de un zócalo de una fila de 12 pines (o recortar uno mas largo hasta lo necesario)

Realizadas  las conexiones de la alimentación al MAV, tan solo hace falta las conexiones de audio /video (desde las cuales se pueden realizar directamente desde el zócalo hasta los propios conectores) y la conexión de salida del MAV a la entrada del MCA.

Por simplicidad  con objeto de no mezclar  módulos y dado que es conveniente el uso de un radiador para el modulo MCA, es interesante realizar las conexiones de este aparte en una pequeña plaquita aparte.

En esta plaquita una vez montado el circuito hibrido, realizaremos la citada conexión de RF a través de un cable coaxial de 75ohmios desde el pin 11 de salida del MAV al pin 6 de entrada de RF del MCA

Después realizaremos las conexiones de masa (PINES 3, 7,10 y 13), conectaremos las conexiones de 12v   (pines 1 y 2) a través de un choque   VK200 y finalmente conectaremos   a través de un condensador de desacople   la salida de RF.

Respecto al MCA, se aconseja conectar un pequeño disipador de 10 a 20º/W y conectar a masa la aleta metálica de esta (lógicamente con cuidado de que no toque los otros pines del c.hibrido)

Por ultimo elegiremos un contenedor de plástico suficientemente ventilado y espacioso para albergar adecuadamente el circuito.

En este fijaremos las placas adecuadamente y practicaremos  5 orificios para albergar las dos conexiones RCA de audio, una para un RCA de video, un RCA de RF y por ultimo un jack de alimentación.

Finalmente soldaremos los condensadores de desacople de audio y de salida de RF directamente sobre los jack (un extremo ira al RCA y otro ira al coaxial que va a las placas)

Modo de empleo usando la salida de video de un PC

Normalmente tenemos conectado a nuestro ordenador un monitor  que actúa  como el principal mostrándose en este  el cuadro de diálogo de inicio de sesión al iniciar el equipo (además, casi todos los programas mostrarán ventanas en el monitor principal cuando las abre inicialmente), pero se  pueden seleccionar diferentes resoluciones de pantalla y diferentes configuraciones de calidad de color en cada monitor. Por lo tanto se pueden  conectar varios monitores con adaptadores de vídeo individuales o con un solo adaptador de vídeo que admita varias salidas. Para configurar la organización de varios monitores lo haremos siguiendo los siguientes pasos:

1. Haga clic en Inicio y, a continuación, en el Panel de control.

2. Haga clic en Apariencia y temas y, después, haga clic en Pantalla.

3. En la ficha Configuración, haga clic en Identificar para mostrar un número
grande en cada uno de los monitores. Indica qué monitor corresponde a cada
icono.

4. Haga clic en los iconos del monitor y arrástrelos a las posiciones que
representan cómo quiere mover los elementos de un monitor a otro y, después,
haga clic en Aceptar o en Aplicar para ver los cambios.

NOTA: las posiciones de los iconos determinan cómo mover los elementos de un monitor a otro. Por ejemplo, si está utilizando dos monitores y quiere mover los elementos de un monitor a otro arrastrándolos a izquierda y derecha, coloque los iconos uno al lado del otro. Para mover elementos entre monitores arrastrándolos arriba y abajo, coloque los iconos uno encima del otro. Las posiciones de los iconos no tienen que corresponderse con las posiciones
físicas de los monitores. Puede poner los iconos uno encima del otro aunque los monitores estén situados uno al lado del otro.

5-Seleccione el monitor secundario  una Resolución baja (640 x480)   y una calidad de color de 8 bits y pulse en la pestaña “Extender el escritorio de Windows a este monitor”, aplique y acepte los
cambios.

6-A partir de este momento puede arrastrar a la derecha del monitor cualquier ventana y pasara a ser reproducida en el monitor secundario (y por tanto no en el principal)

Una vez conectadas  tanto la salida de audio y video de nuestro  ordenador, el activo de la salida de RF a la toma de antena y alimentado el circuito, se trata de sintonizar su TV en  el canal 12 en su TV o  bien sintonizar manualmente este en la frecuencia de 224,5 Mhz: en ambos casos deberá ver una  imagen en color con perfecta nitidez.

Carastericticas  del circuito

 

Tensión de alimentación: 12V DC

Corriente absorbida: 200mA

Portadora de video: 224,5MHZ(+-75Khz)

Subportadora de audio: 5.5Mhz(+-70khz)

Modulación de video: amplitud negativa PAL en banda base

Sensibilidad de entrada de video: 1.2Vpp como máximo

Sensibilidad de entrada de audio: 1Vpp

Impedancia de entrada de audio: 100k

Potencia de RF de salida (50ohmios): +19dBm

 

Placas circuito impreso y diagrama de conexiones

Placa Fuente y modulador de RF(Lado componentes)

Lista componnetes  Modulador RF

C4= 470mF/16V,

C6= 22nF,

U1=MAVVHF224,

U2=7805,

C5=0,22mf/16V

,C6=10nF,

P1=100K vertical

Lado circuito impreso

Placa Booster

Lista Componentes  Booster:

U1=MCA-TX,

L1=VK200

Lado circuito impreso

 

PLANO DE CONEXIONES

Alternativas y mejoras al montaje propuesto

Aunque  el circuito se ha pensado para conectar la salida de la tarjeta de audio y video de un PC o una  cámara de videovigilancia con audio   a las entradas del MAV, nada impide que las fuentes procedan de un  Euroconector (perteneciente a un video, receptor de satelite, receptor de TDT, reproductor de  DVD, etc.)

Respecto al video, dado que la señal de  video presente el   pin 19 es una señal de video normalizada, tan solo habría que conectarla al pin4 del MAV directamente (tal y como se explico en la introducción)

Respecto al audio desgraciadamente en algunos casos la señal entregada por ambos canales (pines 1, 3 y masa 4) podría ser demasiado baja y por tanto  habría que aumentar el nivel de estos  con un amplificador operacional.

En este caso Aurel nos propone el esquema de mas abajo  con un A.O., en el que,  dado que hay dos señales de audio, se ha diseñado el circuito en modo sumador inversor de dos canales cuya salida se pude ajustar desde  una ganancia  de 2 hasta aproximadamente 12 a través de P1

Esto lo vemos aplicando el concepto de tierra virtual, la tensión máxima de salida cuando p1 ofrezca su máxima resistencia (p1=220k) será:

Vout= VR*(47k+220k)/22k  +VL*(47k+220k)/22k

=(VR+VL)* (47k+220k)/22k

=12.1*(VR+VL)

Simple y eficaz alarma con solo dos compontes activos


La función de los medios activos es la de alertar local o remotamente de un intento de violación o sabotaje de las medidas de seguridad física establecidas, constituyendo el conjunto de medios activos  lo que se denomina en el argot “seguridad electrónica”.

Dentro de cualquier esquema de seguridad, los detectores son los componentes básicos de éste, ya que estos sonlos iniciadores de la alarma, siendo su principal función vigilar un área determinada, para transmitir una señal al equipo de seguridad, cuando aquel detecte una situación de alarma. Dichos
detectores se dividen, en función de su uso, en detectores de uso interior y detectores de uso exterior, siendo su elección función directa del área a controlar y del previsible agente causante de la intrusión: movimiento del intruso, desplazamiento del detector, presión sobre el detector, rotura del objeto protegido, vibración, etc.

Centrémonos en los detectores de uso interior, (que son los situados en el interior del local, instalación o establecimiento a proteger), éstos en función de su ubicación y de la causa desencadenante de la alarma podemos subdividirlos en detectores “de penetración” y “volumétricos”:

Los detectores de penetración controlan el acceso del intruso a través de las aberturas existentes en las paredes que limitan la zona a vigilar, generalmente sus fachadas.,considerándose “aberturas” tanto los huecos previstos para puertas, ventanas, etc., como las superficies cuya resistencia sea sensiblemente inferior a la usual (acristalamientos, tragaluces,etc.). Estos detectarán, por tanto, la apertura de los dispositivos practicables, así como la rotura de los elementos constructivos normalmente solidarios al muro o pared, antes de que se produzca la intrusión.

Los detectores volumétricos están diseñados para captar el desplazamiento de un intruso a partir de las perturbaciones que origina dicho desplazamiento en las condiciones ambientales de volumen protegido. Pueden ser interiores (se usan para recintos cerrados) y los de exteriores para la intemperie y su diferencia no está solo en que carcasas han de soportar las inclemencias de la intemperie,(en un caso obviamente sí y en otro no), sino además por la capacidad de distinguir entre las variaciones ambientales (no provocadas por el intruso dando lugar a falsas detecciones) y las situaciones de intrusión real.

Una segunda clasificación de detectores más exhaustiva que la anterior que solo atiende principalmente a la ubicación, se debe a las diferentes formas de sus áreas de cobertura:

Puntuales – Aquellos que protegen un punto, por ejemplo la apertura de una puerta. Básicamente se basan en contactos mecánicos o magnéticos (ampollas reed que describiremos más adelante)

Lineales -Aquellos que protegen una línea de puntos, por ejemplo, un pasillo.Pueden construirse basándose en la interrupción de una barrera infrarroja (o láser)o simplemente por el contacto entre hilos.

Superficiales Aquellos que protegen una superficie, por ejemplo, un cristal. Se construyen en base a varias tecnologías:

  • INERCIALES: Su funcionamiento se basa en la detección de las vibraciones de las superficies (vidrios, muros, vallas, etc.), mediante un sensor que en su interior dispone de elementos móviles que al producirse la agresión abren y cierran los contactos eléctricos.Los más comunes son los contactos de péndulo pero también existen sensores de mercurio (consistente en une pantalla de
    vidrio
     conteniendo mercurio en su interior y en la que están inmersos los terminales del circuito detector ejerciendo como un contacto normalmente cerrado) y también merece la pena citar a los de esfera consistentes en una masa metálica,esfera, soportada por unas guías conectadas a estas los contactos.

 

  • PIEZOELECTRICOS:
    También llamados sísmicos. Transforman las vibraciones mecánicas en una señal eléctrica a través de una cápsula piezoeléctrica, similar a las utilizadas en los micrófonos, que después de la ampliación y filtrado producen la señal de alarma. La sensibilidad de los detectores es regulable y en todo caso los detectores se fabrican de tal forma que las vibraciones ambientales no les influyan al objeto de evitar las falsas alarmas. Se usan en muros, cámaras acorazadas, cajas fuertes y lugares de alto riesgo, con idea de que la detección se dé al inicio del intento de intrusión.

 

  • ALFOMBRAS DE PRESION: Están construidas por láminas o placas metálicas que entran en contacto al ser presionadas por el peso de la  persona cerrando el circuito que forma. En su ventaja está que son baratas, pero con el inconveniente de su escasa duración y posible vulnerabilidad si se conoce su existencia.

 

  • REDES CONDUCTORAS: Dispositivo de protección basado en la aplicación de una cinta o red conductora (adherida o embebida) a cualquier tipo de superficie, de tal forma que no pueda producirse el paso de una persona sin provocar la señal de alarma. La cinta se conecta al bucle de alarma manteniendo una continuidad eléctrica que cuando se pierda, por rotura o por puente eléctrico, entre ambos lados del bucle, se produce una situación de alarma. En zonas acristaladas, la disposición de la cinta suele hacerse por recorrido de su perímetro en cristales normales formando recorridos paralelos a distancias menores de 15 cm. También tiene aplicación en muros de cámaras acorazadas con los inconvenientes de un coste elevado y dificultad de implantación.

Volumétricos -Aquellos que protegen un volumen, por ejemplo, una habitación.Dependiendo del principio de funcionamiento distinguiremos los siguientes:

  • MICROONDAS: También conocidos como “radares”, emiten energía electromagnética, a una frecuencia normalmente de 10 Ghz, que tras rebotar y reflejarse en las paredes del recinto protegido, alcanza la etapa receptora. Si en el recinto no hay ningún movimiento, las frecuencias de las señales emitidas y recibidas son las mismas. Sin embargo si en el recinto hay algún movimiento (intruso), parte de la señal que llega al receptor posee diferente frecuencia que la que lanzó el transmisor. Esta diferencia de frecuencia es la que hace provocar la alarma y enviarla al cuadro de control del sistema. Los microondas están formados por un solo transmisor/receptor. Su aplicación goza de gran efectividad y sensibilidad, siendo el campo de cobertura de una gran variedad de formas, alcance y ángulo de cobertura según el modelo utilizado. En instalaciones de alta seguridad, se utilizan detectores dotados con sistema de antienmascaramiento, es decir, disponen de una salida adicional de alarma que se activa en el caso de tapar con elementos no permeables al microondas.

 

  • ULTRASONIDOS: Basan su funcionamiento en el efecto Doppler,mediante la emisión y recepción de ondas ultrasónicas (entre 22 Khz y 45Khz). Básicamente están formados por: un transmisor de ultrasonidos, un receptor de ultrasonidos yun circuito de controlque procesa las señales.

 

  • INFRARROJOS PASIVOS: Todos los cuerpos emiten radiaciones infrarrojas si están a una
    temperatura
    superior al cero absoluto (-273 C). Esta  propiedad ha llevado a diseñar elementos que traduzcan la energía térmica en respuesta eléctrica para detectar presencia de intrusos en recintos
    protegidos. El funcionamiento de los infrarrojos pasivos es el siguiente: Es un detector que dispone de un sensor piroeléctrico, que genera en sus bornes una débil corriente cuando recibe una variación de  radiación infrarroja, y que su principio se utiliza para detectar la presencia de un intruso que emitiendo señales infrarrojas, puede modificar la cantidad de infrarrojos recibidos por el captador en relación a la cantidad emitida por el entorno ambiental. Este detector vigila el campo infrarrojo del local en donde se encuentra instalado. Una variación suficiente en amplitud, en velocidad y en duración de este campo provocará la alarma. Son pasivos porque no emiten ningún tipo de señal. Por ello pueden instalarse tantos detectores como se considere aconsejable en un mismo local, sin riesgo de interferencia entre ellos. Solo requieren el ajuste de su orientación, con el inconveniente de que pueden producir falsas alarmas debidas a pequeños  animales y sus  prestaciones dependen mucho de la temperatura ambiental.

 

 

 

  • DE SONIDO:Detectan sonidos que superan un cierto nivel de amplitud. Estaba prácticamente en desuso, debido a que solo debían instalarse en recintos dispuestos con un excelente aislamiento, pero modernamente gracias al procesado digital de señales existen sensores específicos para la detección de determinados eventos (por ejemplo la rotura de un cristal)

 

  • DE LUZ:Detectan niveles de  iluminación en recintos cerrados sin entrada de luz exterior.Prácticamente en desuso.

 

 

 

  • CAPACITIVOS: Captan la proximidad de un intruso a un objeto metálico ya que varía la constante dieléctrica del  ambiente y por tanto la capacidad eléctrica entre el intruso y la tierra de referencia. Son muy selectivos, pero con el inconveniente de que necesita una instalación muy cuidadosa y pueden producir falsas alarmas por interferencias radioeléctricas. Utilizados especialmente para la protección de muebles u objetos metálicos susceptibles de ser aislados eléctricamente. El equipo se adapta a las características del objeto protegido mediante un conmutador que permite variar el campo de capacidad.

 

 

 

  • COMBINADOS O DE DOBLE TECNOLOGÍA:Utilizando dos tecnologías independientes, están acoplados entre sí y poseen una sola salida de alarma. La alarma se produce pues cuando se disparan dos tecnologías.Las tecnologías que suelen utilizarse son los ultrasonidos con infrarrojos pasivo o microondas con infrarrojos pasivo.Para saltar la alarma se tienen que disparar las dos, y para evitar falsas alarmas,se utiliza la conexión AND. En el caso de proteger recintos de alto riesgo se suelen conectar en tipo OR, es decir la alarma se activará cuando detecte alguna de las dos .

 

AMPOLLAS REED

Son dispositivos compuestos de dos piezas enfrentadas, compuestas por dos láminas metálicas flexibles dentro de una ampolla de cristal al vacío que forman un contacto normalmenteabierto (aunque también existencon contactos normalmente cerrados eincluso de 3 contactos: 2 normalmente abiertos y 2 normalmente cerrados compartiendo un hilo común)y a cuyos extremos están soldados los hilos que se utilizaran dentro del bucle de detección.

Esta ampolla reed se completa con un imán permanente cuyo  campo magnético ejercerá una
fuerza
magnética sobre los citados contactos cuando ambas piezas están enfrentadas. De este modo si se modifica la situación relativa de las mismas el campo magnético dejará de ejercer su acción sobre los contactos cerrándose o abriéndose según sea de tipo N.A. o N.C (este  cambio pues puede considerarse como una alarma).

Vemos pues como el conjunto ampolla-reed e imán permanente tienen una utilidad ostensible para detectar la apertura de puertas, ventanas y desplazamientos de objetos portátiles, instalándose la pieza que contiene los contactos en la parte fija y el imán en la móvil.

Estas ampollas son la pieza estrella en las instalaciones de alarmas por sus múltiples ventajas: simplicidad de instalación, su bajo  costo, bajo nivel de falsas alarmas (por tanto alta fiabilidad), larga
vida útil y bajísimo manteniendo (recordemos que los contactos están al vacío y además normalmente circula muy baja corriente por ellos).

Comercialmente el conjunto ampolla reed-imán permanente se distribuye encapsulando ambas en su forma mas simple sobre dos pequeñas cajitas dejando orificios para su sujeción con tornillos o remaches sobre el elemento a proteger.


Una forma más ingeniosa es integrar ambas parte sdentro del propio marco de puerta o ventana a proteger, pero obviamente esto puede requerir de una instalación más compleja aunque de este modo quedan totalmente desapercibidos.

Estos contactos reed, presentan no obstante, el inconveniente de que podría producirse la intrusión a través de la zona protegida, puerta o ventana, sin necesidad de abrirla, por ejemplo a través de ella.

EL CIRCUITO

Puesto que las ventanaso puertas son elementos de una vivienda muy sensibles a la intrusiónse ha pensado un circuito de protección de estos elementoslo mas fiable posible, que al mismo tiempo sea simple y sencillo de construire instalar

Para este cometido por su alta fiabilidad, bajo costo y fácil instalaciónse ha decidido el uso de contactos reed como detectores de penetración puntuales.

Dado que nos apoyaremos en ampollas reedpara formar el bucle de alarma y estas son circuitos normalmente abiertos (cerrados ante la acción del campo magnético), el bucle de alarma seconstituirá por ampollas reed en serie (tantas como se precisen)

Como en todo circuito serie, ante la interrupción de un solo elemento, el circuito quedará abierto (debiendo ser esta la condición de alarma), para lo cual necesitaremos unelemento que nos invierta la citada condición (al trabajar en modo inverso puescerrado o VBATes no alarma y abierto ó 0 Vol.es alarma).

Para este cometidose ha utilizado un simple transistor NPN de baja potencia y bajo coste: el BC 547B trabajando en modo conmutación,de modo que cuando el bucle esta cerrado la redde protección R4, R6 y R5 aseguran la saturación de Q1por la baja corriente (aprox. 2mA) proporcionada a la base de Q1 hasta que se interrumpaS2 o S3, el cual pasara al corte (ya que dejará de haber tensión en su base).

Con este pequeño circuito pues vemos que según se abra o no la red de sensores, en VCE tendremos una tensión de mandodirectamente dependiente del estado del bucle de alarmas:

S2 o S3 abiertos VCEaproximadamente VBAT

S2 y S3 cerrados Q1 en saturación VCEaproximadamente 0 Vol.

Aún contando con el circuito de Q1 y sus anexos de una función directamente proporcional al estado de la red de sensoresexiste una seria condición que debería cumplir cualquier circuito de alarma: el enclavamiento.

En efectosise interrumpe el bucle de alarma seria deseable que el circuito quedara en condición de alarma aún cuando se vuelva a cerrar el circuito (es decir, desaparezca la fuente que ha provocado la alarma), de esta forma el usuario se perciba de la condición de alarma y proceda a reponer el circuito para dejarlo otra vez preparado para la detección de un nuevo evento de alarma.

Para conseguir el citado enclavamientose ha optado por utilizar un style=’mso-bidi-font-size:10.0pt;>tiristor de baja potencia y bajísimo coste: el 2N5061

Este tiristor se comporta en corriente continua como un circuito abierto o “corte” donde la resistencia entre el ánodo y cátodo esmuy elevada hasta que activa su compuerta (GATE) con una pequeña corrientedenominada corriente de puerta (si se cierra el interruptor S2 ó S3 )pasando a estado de conducción (llamado también “de cebado”) comportándose como un diodo en polarización directa (donde la resistencia entre ánodo y cátodo es muy baja ) pero con una peculiaridad muy notable : se queda conduciendo y se mantiene indefinidamente así (aún eliminando la tensión de puerta ) a nos ser que se cumpla alguna de las siguientes condiciones:

-El voltaje VBAT debe ser reducido a 0 Voltios (es decir si se suprime la alimentación del circuito)

-Si se disminuye lentamente el voltaje (tensión), el tiristor seguirá conduciendo hasta que por él pase una cantidad de corriente menor a la llamada “corriente de mantenimiento o de retención”, lo que causará que el tiristor deje de conducir aunque la tensión VG (voltaje de la compuerta con respecto a tierra no sea cero).

Como puede verse el circuito presentado más arriba con un solo tiristor es perfectamente utilizabl econ la condición de que los sensores esténabiertos ante la acción del campo magnético (es decir en condición de trabajo cerrado:NC).Como peculiaridad destaca que el circuito de protección ahora no es un lazo cerrado, sino un circuito abiertoque se cierra solo en condición de alarma.

Dado que es bastante difícil y altamente costoso encontrar estos sensores NC,este circuitolo reemplazaremospor el siguiente circuito(resultado de launión de ambos circuitospropuestos) que utiliza esta vezcon sensores magnéticos normales N.A.

De este circuito tan solo irán 4 conexiones al exterior: dos serán para el bucle de alarma (al que conectaremos todos los sensores que se vayan a usar en serie) y los otrosdos son para la conexióna la pila, la cual deberemos prestar atención especial respecto a la polaridad, y entre las que conectaremos en serie un interruptor para la activacióny desactivación del circuito.

En cuanto a los sensores bien pueden ser simples interruptores (su colocación puede que sea un poco más compleja), cinta conductora o por ultimo pueden ser sensores magnéticos basados en ampollas reed.

Estos últimos sensores pueden ser adquiridos directamente en las tiendas del ramo como conjunto (los hay de superficie o para empotrar) o bien puede construírselos uno mismo con un simple imán permanente pequeño para el lado móvily una pequeña ampolla reed fijo (la cualpuede adquirirse por separado a un precio mucho mas económico) para el ladomóvil. Obviamente, dado lo frágil de esta ampolla, cubriremos ésta con pequeño macarrón de plástico y tendremos especial cuidado
soldando los hilos a ésta.

Esta última solución si se dispone de los imanes permanentes es quizás más aconsejable si se cuenta conun presupuesto reducido y deseamos instalar varias unidades (el precio del conjunto bajara considerablemente).

 

IINSTALACION DEL CIRCUITO DE PROTECCION

Tal y como ya se ha comentado,está constituido por un circuitoserie de interruptores magnéticos y/o cinta conductora encolada en las superficies internas de los vidrios de las ventanas.

Los interruptores magnéticos se colocarán en la parte no móvil de la ventana, instalándose los imanes sobre los paños móvilesde modo que cuando la ventana esté cerrada ambas partes estén perfectamente alineadas.

Lógicamente por cada hoja de ventana (al menos que no sea posible el movimiento de alguna) debería colocarse una parejacontacto magnético e imán permanente, conexionado los hilos de cada interruptor en serie.

Adicionalmente puede instalarse una cinta conductora para ofrecer una mayor seguridad (en caso de rompimiento).

Esta se adhiere cruzando el vidrio o en torno a esteconectando después los dos extremos a los contactosfijados en el marco de la ventana, de modo que si esta fuese forzada por un intruso, la cinta se rompería e interrumpiría el circuito haciendo sonar la alarma.

Además de los interruptores magnéticos, existen interruptores mecánicos que pueden emplease, si bien su instalaciónpuede ser sumamente mas compleja.

Dado el bajo consumo de la instalación aunque pueden instalarse tantos interruptores serie como se precise salvando la distancia que se requiera, dado lo engorroso del cableado, puesto que el circuito es autónomo y muy económico es muy interesante instalar cada pequeño grupo de ventanas (por ejemplo por salas o habitaciones) con un solo circuito.

Por último el cableado de los sensores puede ser la mínima sección ya que la corriente que circulara por estos apenas llegara a los 2mA.

LISTA DE COMPONENTES

C1=Condensador electrolíticode 100mF /10V

Q1 = Transistor NPN BC547B

R1, R2 =Resistencias de 100 ohmios ¼ W 10%

R3 = Resistencia de 10Kohmios ¼ W 10%

R4= Resistencia de1Kohmios ¼ W 10% 1′

R5, R6= Resistencias de >2K2 1′>¼ W 10%

SCR1=Tiristor2N50615′

Varios:

BZ1=Zumbador miniatura de 10V

S1=interruptor miniatura

S2, S2, etc.-

ampollas Reed (con sus imanes correspondientes) tantas como se precisen

Pila de 9v

Conector pila de 9V

Caja de plástico, placa de circuito impreso,

Simple adaptador VoIP a partir de un telefono reciclado



Es un hecho que a medida que crece día a día el número de usuarios conectados a Internet por medio de Banda Ancha a través de servicios como ADSL, TDSL, cable, etc., haciendo todos un uso intensivo de la conectividad a Internet ininterrumpida y gran caudal que nos proporcionan estas nuevas conexiones, también lo hace el gran numero de aplicaciones disponible para estos.

Un ejemplo por excelencia de las nuevas aplicaciones que se apoyan en gran medida en el gran auge de las conexiones de Banda ancha, es la llamada Voz sobre IP, (“voice over IP”), en adelante “VoIP”, es decir la tecnología para transportar la voz a través de redes IP en forma de paquetes de datos.

Precisamente estas nuevas aplicaciones son soportadas físicamente por los llamados “dispositivos VoiP” , entre los que destacamos los llamados “adaptadores voIP”, los cuales nos permiten conectar un teléfono convencional (fijo o inalámbrico) a Internet utilizando programas conocidos como Skype, MSN Messenger, X-Pro, X-Lite y SJLabs) sin necesidad de utilizar micrófono ni audífonos con una instalación bastante fácil y en principio (si no se requiere marcación /recepción de cifras) sin necesidad de instalar ningún software manejador….

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Simple GPS para PC o PDA



Basándonos en un elemento económicos GPS tipo mouse-reciver y una vieja PALM contruiremos un sistema de nevegacion de una forma muy sencilla

Hoy en día es cada vez más frecuente encontrar sistemas de navegación basados en receptores GPS en ciertos automóviles de gama alta. ,pues realmente prometen ser muy útiles especialmente para el guiado en sitios que desconozcamos simplificando especialmente la navegación en ciudades o sitios que no conozcamos.

También lo sistemas GPS empiezan ser populares como dispositivos autónomos para la navegación personal (en ciudades y en el campo),navegación marina e incluso aérea, etc.

Cierto es que empiezan a aparecer ordenadores de mano con el receptor GPS integrado, pero también es cierto que aun los precios de estos dispositivos no parecen estar al alcance de todos los bolsillos (especialmente si solo se le quiere dar al miniordenador otros usos), razón por lo que a lo largo de este articulo intentaremos diseñar un sistema de navegación practico donde las premisa precio y simplicidad sean una realidad tangible.

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