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El dilema del bus de colector abierto: Por qué unos diodos necesarios pueden bloquear tu Modbus

marzo 11, 2026soloelectronicosDeja un comentario

Si estás leyendo esto, es probable que hayas montado un bus con varios dispositivos, como los populares medidores PZEM, y te hayas encontrado con un comportamiento extraño: todo funciona a medias. Lees datos sin problema, pero en el momento de intentar algo más complejo, como cambiar la dirección de un dispositivo (con el comando setAddress), todo falla.

Lo más frustrante es que, a menudo, el culpable no es un componente defectuoso, sino un pequeño detalle de diseño que, aunque necesario, introduce un efecto secundario inesperado. Este es el caso de los diodos en un bus de colector abierto con múltiples dispositivos.Analicemos por qué ocurre esto y cómo diagnosticar el problema.

La Necesidad de los Diodos: Protegiendo el Bus

En un bus donde varios dispositivos comparten la misma línea de comunicación y usan salidas de colector abierto (o drenaje abierto), los diodos son esenciales. Su función es evitar que un dispositivo que está en reposo (con su salida en alta impedancia) bloquee la línea de pull-up cuando otro dispositivo intenta comunicarse.

La orientación correcta, y la que seguramente tienes, es con el cátodo hacia el pin TX del PZEM y el ánodo conectado al bus común. Esta es la configuración estándar para que un bus de colector abierto funcione correctamente. Sin estos diodos, el bus quedaría permanentemente bloqueado.

Por lo tanto, el problema no es la presencia de los diodos en sí, sino un efecto secundario de los mismos que interfiere con la comunicación bidireccional completa que exige el protocolo.

El Diagnóstico: Por qué la Lectura es Posible y la Escritura No

Para entenderlo, veamos qué sucede en los dos escenarios típicos con un bus que tiene esta topología.

1. Lectura por Broadcast (Funciona sin problemas)

Imagina que tu ESP32 envía una solicitud de lectura a todos los dispositivos (broadcast).

La orden sale: La señal de tu ESP32 viaja directamente por la línea TX hacia los pines RX de todos los PZEM. No hay ningún obstáculo.
La respuesta llega (a medias): El PZEM que tiene la dirección solicitada procesa el comando y debe responder por su línea TX.
- Para enviar un ‘0’ lógico (nivel bajo), el pin TX del PZEM se conecta a tierra. El diodo conduce y la señal llega limpiamente al bus y al ESP32. Perfecto.
- Para enviar un ‘1’ lógico (nivel alto), el pin TX del PZEM se pone en alta impedancia (desconectado). Aquí es donde el diodo de ese PZEM se polariza inversamente, actuando como un interruptor abierto y bloqueando la señal.

En este modo de broadcast, el ESP32 no espera una respuesta directa de un único dispositivo. El sistema puede funcionar porque el flanco de bajada (‘0’) es lo suficientemente claro para que el maestro interprete la comunicación, aunque la señal esté degradada. Por eso no se detecta un fallo inmediato.

2. Escritura con Confirmación (`setAddress`) (Falla estrepitosamente)

Aquí es donde se revela el verdadero problema. El comando setAddress no es una simple orden que se envía y se olvida. El protocolo Modbus-RTU, que utilizan los PZEM, exige una confirmación.

El ESP32 ordena: Envía el comando para cambiar la dirección al PZEM M3.
El PZEM M3 confirma: Para que el comando sea exitoso, el PZEM M3 debe enviar una trama de confirmación (ACK) de vuelta al ESP32.
- El ‘0’ sí pasa: Para enviar un ‘0’ lógico, el TX del M3 se pone a tierra, el diodo conduce y la señal llega al ESP32. Perfecto.
- El ‘1’ es bloqueado (¡problema!): Para enviar un ‘1’ lógico, el TX del M3 se pone en alta impedancia. En ese instante, el diodo del M3 se polariza inversamente y bloquea completamente la señal. La línea de datos se queda «flotando», sin que el pull-up pueda subirla a nivel alto.

El resultado es que el ESP32 nunca recibe los bits en ‘1’ que forman parte de la trama de confirmación. La comunicación se corrompe, el checksum no coincide y el comando setAddress falla.

En Resumen

El diodo actúa como una válvula unidireccional desde la perspectiva del PZEM hacia el bus. Permite que el PZEM tire de la línea a tierra (para enviar un ‘0’), pero le impide soltarla para que la resistencia de pull-up la lleve a estado alto (para enviar un ‘1’). Este comportamiento, que es inherente a la forma en que están colocados los diodos, es letal para un protocolo bidireccional y basado en flancos como Modbus.

Ahora que sabes que los diodos son la causa del bloqueo, el siguiente paso es buscar una solución. ¿La más común? Implementar un puente removible de modo que cuando vayamos a programar la dirección de un modulo PZEM podemos cortocircuitar el diodo de modo que una vez programado podamos liberar ese cortocircuito en su operación normal. Algo mucho mas avanzado es montar un circuito que convierta las señales unidireccionales en verdaderamente bidireccionales, como un adaptador de nivel lógico o un circuito discreto con transistores. Pero esa, como suele decirse, es una historia para otro post.

Cómo reciclar un receptor infrarrojo rescatado de un viejo equipo y usarlo con un ESP32

enero 29, 2026enero 29, 2026soloelectronicosDeja un comentario

¿Tienes un mando a distancia y un receptor de infrarrojos rescatado de algún aparato viejo, pero no sabes cómo conectarlo al ESP32? No te preocupes: aunque no se vea el modelo o fabricante, es posible identificar los pines con un poco de observación y unas mediciones básicas. Solo eso sí: no conectes nada al azar o podrías quemarlo. Vamos paso a paso.

1. Empezar con una suposición razonable

En la mayoría de receptores IR tipo TSOP de 3 pines, mirando la cápsula de frente (el lado plano hacia ti y las patillas hacia abajo), el orden más común es:

Izquierda: OUT (señal)
Centro: GND (masa)
Derecha: VCC (alimentación, normalmente 5 V o 3,3 V)

No obstante, hay versiones que cambian este orden, así que tómalo solo como hipótesis inicial, no como regla fija.

2. Identificar primero la masa (GND)

Es el paso más seguro. Si el receptor tiene carcasa metálica, muchas veces está unida eléctricamente al pin de masa. También puedes comprobarlo con un multímetro en modo continuidad: si un pin tiene conexión directa al negativo del conector de alimentación, ése es tu GND. Cuando lo tengas localizado, márcalo para no confundirlo después.

3. Determinar cuál es VCC y cuál es la salida

Con GND ya identificado, quedan dos pines por probar. Usa una fuente regulada con limitador de corriente (por ejemplo 5 V y 20 mA). Conecta masa al pin central y selecciona uno de los otros dos como VCC. Añade una resistencia en serie de unos 100–220 Ω por seguridad.

Mide el tercer pin respecto a GND:

Si en reposo ves algo cercano a VCC (por ejemplo 4–5 V) que cae momentáneamente a 0 V cuando apuntas un mando IR y pulsas botones, ese pin es la salida (OUT).
Si no pasa nada, cambia el pin de VCC al otro extremo y repite.

Estos receptores suelen tener salida activa en bajo, es decir, la salida está “en alto” con pull‑up y baja cuando detecta una señal IR.

4. Algunas pistas visuales

Aunque no veas el modelo, ciertos detalles ayudan:

El lado plano del encapsulado suele marcar la orientación y el pin 1.
Muchos modelos (TSOP1738, TSOP4838, etc.) comparten el patrón OUT–GND–VCC.

Comparar tu receptor con imágenes puede aclararte mucho.

5. Montaje de prueba visual

Si quieres confirmar el pinout de forma sencilla, monta un pequeño circuito: VCC, GND y un LED con resistencia (1 kΩ) conectado a la probable salida. Si el LED parpadea o se enciende al pulsar un botón del mando, habrás identificado correctamente la salida.

Caso práctico: comprobando con resistencias

Supón que ya has identificado que el pin central es GND (porque está unido a la carcasa) y mides los otros dos con un comprobador de componentes o un polímetro en escala de ohmios:

Un pin da unos 35 kΩ en ambos sentidos → comportamiento casi simétrico, típico de la salida (OUT).
El otro muestra 5 kΩ en un sentido e infinito en el otro → comportamiento asimétrico, típico del pin de VCC, por las protecciones internas contra polaridad invertida.

Así, mirando la cápsula de frente (lado plano hacia ti, patillas hacia abajo):

Posición	Función
Izquierda	OUT (salida)
Centro	GND (masa)
Derecha	VCC (3–5 V)

Verificación final

Conecta VCC (derecha) a 5 V o 3,3 V y GND (centro) a masa.
Pon una resistencia de 10 kΩ entre VCC y OUT (izquierda) como pull‑up.
Mide el pin de salida con un multímetro:

En reposo: tensión cercana a VCC.
Al recibir señal del mando: caídas rápidas o parpadeos de voltaje.

Si todo coincide y el consumo es bajo (0,5–5 mA), ¡ya has identificado correctamente tu receptor y puedes usarlo directamente con un pin digital del ESP32!

Prueba final con código

Una vez tenemos el montaje , lo ideal es hacer la prueba con nuestro microcontrolador. En este caso concreto usaremos un ESP32, pero el siguiente código debería funcionar con caquier variante Arduino ya que se usa una librería genérica.

Respecto al mando a emplear podemos usar cualquier mando de algun equipo que ya no usemos y tengamos olvidado. Es fundamental comprobar con una cámara que el diodo de infrarrojo del mando emite luz infraroja al pulsar cualquier botón del mando.

Bien, una vez montado el receptor de infrarojos con la toma de GND al pin central , el terminal de la izquierda a un GPIO ( en nuestro caso C23) y el terminal de la derecha a 3.3v , es momento de probar su salida , para lo cual podemos usar el siguiente código:

			
#include <IRremote.hpp>
#define IR_PIN 23
uint32_t ultimoCodigo = 0;
unsigned long ultimoTiempo = 0;
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  IrReceiver.begin(IR_PIN, ENABLE_LED_FEEDBACK);
  Serial.println("✅ IR ANTI-RUIDO FINAL - Pulsa MANDO TV");
}
void loop() {
  if (IrReceiver.decode()) {
    uint32_t codigo = IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData;
    uint8_t bits = IrReceiver.decodedIRData.numberOfBits;
    
    // ANTI-RUIDO: 30+ bits, código nuevo
    if (bits >= 30 && codigo != 0 && 
        (codigo != ultimoCodigo || millis() - ultimoTiempo > 400)) {
      
      Serial.print("🎮 0x");
      Serial.print(codigo, HEX);
      Serial.print(" (");
      Serial.print(bits);
      Serial.println(" bits)");
      
      ultimoCodigo = codigo;
      ultimoTiempo = millis();
    }
    IrReceiver.resume();
  }
  delay(150);
}
//ejemplo de energy system
//play  0xFF00BF00 (32 bits)
//ch- 0xFE01BF00 (32 bits)
//ch+ 0xFD02BF00 (32 bits)

		

Obviamente si «pasa esta prueba», podemos usar librerías mas específicas según el microcontrolador porque existen librerías especificas para ESP8266 o ESP32.