elektor.nº10.octubre.2013

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DomticaIluminacin

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Matriz 8x8 con LED Bicolor l ElektorCardiscopio Android (3) l Enlace Modular de RF usando Cdigo Manchester (2) DesignSpark Trucos y Consejos Energa negativa l Comenzando con el Mini Kit LPC800 Retrnica Heathkit IT-28

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

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

www.elektor.es/fl owcode

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

Ms informacin, productos y descargas gratuitas disponibles en

www.elektor.es/eblocks

Los E-blocks son pequeas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrnica que se pueden encontrar tpicamente en sistemas electrni-cos o embebidos. Hay una gama de ms de 40 circuitos independientes; de sencillas placas de LED a placas ms complejas como programadores de dispositivos, Bluetooth y TCP/IP. Los E-blocks se pueden agrupar para formar una amplia variedad de sistemas que pueden ser utilizados para la enseanza/aprendizaje de electrnica y la realizacin rpida de prototipos de sistemas electr-nicos complejos. Estn disponibles diferentes gamas de software complementario, currculo, sensores e informa-cin de aplicaciones.

Formula Flowcode es un vehculo robot de bajo coste que se emplea para ensear y aprender robtica adems de facilitar una plataforma para competir en certmenes de robtica. Entre las especifi caciones del buggy Formula Flowcode estn la programacin directa con USB, sensores para seguimiento de lneas, sensores de distancia, 8 LED en la placa, sensor de sonido, altavoz y puerto de expansin E-blocks. El buggy es adecuado para una amplia gama de ejercicios de robtica, desde el simple seguimiento de una lnea a la resolucin completa de un laberinto. La expansin mediante E-blocks permite aadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee y GPS.

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

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

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

Los E-blocks son pequeas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrnica que

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

para electrnica

Flowkit

Formula Flowcode es un vehculo robot de bajo coste que se emplea para ensear y aprender robtica adems de facilitar

para robtica

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

para proyectos USB

Desarrollando y aprendiendo con Flowcode 5

cin de aplicaciones.

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

para control industrial

emplea para ensear y aprender robtica adems de facilitar

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

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

permite aadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee


Nuevas vistas del cdigo C y personalizacin Mejoras en la simulacin Bsqueda y reemplazo Nuevas caractersticas y tipos de variables,

constantes y variables de puerto Documentacin automtica del proyecto El nuevo explorador de proyecto hace ms

sencillo crear cdigo Implementacin de marcadores para la na-

vegacin por el programa

El completo rediseo del sistema de interrup-ciones permite a los desarrolladores acceder a ms prestaciones del chip

Navegacin por iconos en errores de compilacin y advertencias

Desactivacin de iconos de funciones Anotaciones mejoradas Enlaces mejorados a medios de apoyo Soporte para mdulos de expansin MIAC y

MIAC bus

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

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

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

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

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Los E-blocks son pequeas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrnica que se pueden encontrar tpicamente en sistemas electrni-cos o embebidos. Hay una gama de ms de 40 circuitos independientes; de sencillas placas de LED a placas ms complejas como programadores de dispositivos, Bluetooth y TCP/IP. Los E-blocks se pueden agrupar para formar una amplia variedad de sistemas que pueden ser utilizados para la enseanza/aprendizaje de electrnica y la realizacin rpida de prototipos de sistemas electr-nicos complejos. Estn disponibles diferentes gamas de software complementario, currculo, sensores e informa-cin de aplicaciones.

Formula Flowcode es un vehculo robot de bajo coste que se emplea para ensear y aprender robtica adems de facilitar una plataforma para competir en certmenes de robtica. Entre las especifi caciones del buggy Formula Flowcode estn la programacin directa con USB, sensores para seguimiento de lneas, sensores de distancia, 8 LED en la placa, sensor de sonido, altavoz y puerto de expansin E-blocks. El buggy es adecuado para una amplia gama de ejercicios de robtica, desde el simple seguimiento de una lnea a la resolucin completa de un laberinto. La expansin mediante E-blocks permite aadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee y GPS.

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

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

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

Los E-blocks son pequeas placas de circuito que contienen cada una de ellas bloques de electrnica que

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para electrnica

Flowkit


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

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Desarrollando y aprendiendo con Flowcode 5

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

para control industrial

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

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

permite aadir displays, conexiones con Bluetooth o Zigbee


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mag

azine

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

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

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

Community

Proyectos

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

43 Placa Linux de Elektor: aqu llega la segunda versin!Desde hace aproximadamente un ao y medio, en Elektor est disponible una placa con Linux asequible y com-pacta, acompaada de una serie de artculos que ha permitido que hasta los principiantes puedan adentrarse en el mundo de Linux embebido. Iba siendo hora de lanzar una nueva edi-cin de la placa, incorporando nove-dades y actualizaciones a raz de los comentarios de la comunidad.

46 Android ElektorCardiscopioEsta es la ltima entrega de esta serie de artculos, que se concentra en la calibracin de las placas montadas. El trabajo se ha hecho con unas pocas redes de resistencias hechas en casa y un software dedicado que corre en un Smartphone.

54 Arduino en Marcha (7)Arduino Verkstad ha creado un con-junto de experimentos educativos pensados para introducir a los estu-diantes de instituto en la electrnica. Entre ellos est la Estacin Meteoro-lgica Mvil, un experimento multi-disciplinario que combina las ciencias naturales, la fsica y la tecnologa.

64 Matriz 8x8 con LED BicolorEste artculo describe un mtodo alter-nativo para controlar una matriz de un gran nmero de LED con tan slo unas lneas de E/S en un microcontrolador. Como aplicacin de ejemplo para el circuito se desarroll un juego en el que se puede controlar un LED sobre una matriz con la ayuda de un joystick.

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

Contenidos Volumen 34 - n 400

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

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

81 HexadokuEl rompecabezas mensual de Elektor con un toque electrnico.

82 Prximo mes en ElektorUn vistazo a los contenidos de la prxima edicin de Elektor.

8 Energa negativaCmo demonios tres baterias de 1.5 V puestas en serie pueden suministrar 1.5 V?

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

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

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

Magazine

LabsDesignSpark

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

Industry

Octubre 2013Volumen 34 - n 400

60 Construyendo una Infraestructura para Revelar Actividades IlcitasSe ha descubierto que los servicios secretos americanos, alemanes, ingle-ses y otros ms, participaban a gran escala de programas de vigilancia que no tenan nada de transparencia o su-pervisin democrtica.

Tech the Future

Comunidad


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

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

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

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

Oficinas Centrales:Elektor International Media b.v.P.O. Box 11 NL-6114-ZG SusterenThe Netherlands.Telfono: +31 (0)46 4389444,Fax: (+31) 46 4370161

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

Derechos de autorLos circuitos descritos en esta revista son exclusivamente para uso domstico. Los derechos de autor de todos los grficos, fotografas, diseos de circuitos impresos, circuitos integrados programados, discos, CD-ROMs, portadores de software y los textos de los artculos publicados en nuestros libros y revistas (que no sean anuncios de terceros) estn registrados por Elektor International Media BV y no pueden ser reproducidos o difundidos de ninguna forma ni por ningn medio, incluidas fotocopias, escaneos o grabaciones, parcial o totalmente sin la previa autorizacin escrita del Editor. Tambin ser preciso disponer del citado permiso antes de almacenar cualquier parte de esta publicacin en sistemas de recuperacin de cualquier naturaleza. Los circuitos, dispositivos, componentes, etc., descritos en esta revista pueden estar protegidos bajo patente. El Editor no acepta responsabilidad alguna en ausencia de identificacin de la citada patente(s) u otra proteccin. La presentacin de diseos o artculos implica que el Editor est autorizado a modificar los textos y los diseos presentados y a utilizar los contenidos en otras publicaciones y actividades de Elektor International Media. El Editor no garantiza la devolucin del material a l enviado.

RenunciaLos precios y descripciones de los productos relacionados con la publicacin estn sujetos a modificacin. Excluidos errores y omisiones. Las opiniones expresadas a lo largo de los distintos artculos, as como el contenido de los mismos, son responsabilidad exclusiva de sus autores. As mismo, el contenido de los mensajes publicitarios es responsabilidad de los anunciantes.Los precios y descripciones de los elementos relacionados con la publicacin estn sujetos a cambios. Estn excluidos los errores u omisiones.

Elektor International Media b.v. 2012

El EquipoEditor: Eduardo Corral ([email protected])

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

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

Diseo grfico y preimpresin: Giel Dols, David Mrquez, Mart Schroijen

Director online: Danille Mertens

Director de marca: Wisse Hettinga

Director general: Don Akkermans

Vocabulario BsicoEn la bsqueda constante del mtodo de diseo de circuitos perfecto es muy fcil lle-gar a aislarse socialmente; hay tantas cosas que hacer acompaado tan solo de tu PC, tu conexin a Internet y media pizza! Ahora bien, aunque el PC es una herramienta indis-pensable en estos das, solo emitir algn sonido ocasionalmente, o cuando se produce un error de cdigo en tiempo de ejecucin 6001. La electrnica se aprende en los libros, las revistas, con los componentes amontona-dos en cajas y con personas vivas. Esta ltima forma en particular, es ms agradable, ms tolerante e inspiradora que la mayora de los PCs y los programas de CAD alojados en l. Hablar con un ingeniero electrnico mayor preferiblemente en la comodidad de su taller nos revelar conocimientos extra-curriculares incluso para la Wikipedia.Aunque los ingenieros no son famosos por sus habilidades a la hora de escribir, muchos de ellos son grandes narradores de historias cuando se les incita adecuadamente. Sin embargo has de tener en cuenta que las conversaciones de los ingenieros est llenas de palabros como chip (circuito integrado), E/S o I/O (entradas y salidas), apa (chapuza que arregla algo), tostado (componente quemado o microcontrolador grabado), evaporado (ms que quemado), HT (alta tensin), RF (radiofrecuencia), bloqueo, desacoplo, y otras muchas de estas perlas que seguro has odo alguna vez.Aunque en estos das la mayora de las conversaciones sobre electrnica se estn pasando a los grupos de noticias y a los foros, su tono es algunas veces frvolo o agresivo y, leyendo estos mensajes, a menudo tengo la impresin de que sus autores no tienen o niegan el espritu de aquellos que emplean la electrnica como pasatiempo educativo que puede desarrollarse junto con el resto de la cuestiones profesionales, y que continua existiendo hoy en da. Al mismo tiempo, en estos foros se pueden encontrar toneladas de ayuda de los autores de los proyectos como nuestro apreciado Jean-Jacques Aubrey, el diseador del Medidor LCR de 500 ppm de Elektor. El hecho de que la lengua materna de Jacques sea el Francs en lugar Ingls no parece devaluar su mensaje a nivel internacional de ninguna manera, lo que demuestra que el contenido de calidad tiene un largo recorrido en electr-nica, y algn ruido en la lnea es ms un reto que un problema.Disfruta decodificando esta edicin de Elektor.

Eduardo Corral, Editor


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TurkeyZeynep Kksal+90 532 277 48 [email protected]

South AfricaJohan Dijk+27 78 2330 694 / +31 6 109 31 [email protected]

ChinaCees Baay+86 21 6445 [email protected]

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

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

Eurocircuits www.elektorpcbservice.com . . . .31

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

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

Empresas Colaboradoras

Labs


Pongmonos en situacin: estaba visitando a mis suegros, cuando por casualidad el timbre de una de las entradas laterales, que funcionaba con pilas y haba instalado hace unos dos aos, dej de funcionar. Vaya! le dije sorprendido a mi suegro, pero si le cambi las pilas hace slo dos meses y esta puerta apenas se usa, no puede ser. Mi suegro, que siempre es muy prctico, dijo rpidamente: no pasa nada, le ponemos unas pilas nuevas. Pero interesado en conocer el origen del problema, el marido de su hija, un servidor, exclam: un momento... tienes un multmetro?.Pues bien, tena uno. Semejante antigualla con galvanmetro incorporaba hasta un tester de bateras. Con eso debera bastar, pens. El botn del timbre (o sea, el emisor) deba funcionar bien, pues al presionarlo se encenda el LED rojo de control. Pero ni el LED del propio timbre se encenda dentro (el receptor), ni se oan las campanadas tpicas del Big Ben, a pesar de que emisor y receptor se encontraban a poco ms de un palmo de distancia. O sea, que tena que ser el receptor!Cuando se ve la vida a travs de los ojos de un electrnico, en estos momentos se empiezan a barajar todas las hiptesis posibles en la mente (automticamente, como si de una consola ima-ginaria se tratase):

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

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

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

Qu poda pensar?Comprob que efectivamente en el portabateras del receptor estaban las tres pilas AA que haba cambiado haca un par de meses. El tester de bateras deba indicar 4,5 V. Med las tres pilas juntas y voil. Resultado: 1,5 V.Se trataba de la segunda hiptesis? Mi suegro tena razn. Med cada una de las pilas indivi-dualmente con el tester, en el rea de los 1,5 V. La primera pila di 1,5 V. Vaya! Estaban las otras dos estropeadas? La siguiente pila tena 1,5 V. Antes de preguntarlo: s, todas las pilas tenan la polaridad correcta. Asom-broso!, le dije a mi suegro. Dos de ellas tie-nen 1,5 V, pero la tensin total es 1,5 V!, sin duda era un caso curioso, ms de lo habitual. Slo quedaba una pila: ah va!, el pun-tero va en sentido contrario!. Intercambi los bornes del multmetro, es decir, conectando el rojo al negativo y el negro al positivo. Resul-tado: 1,5 V!!!

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

Reemplac la pila negativa y todo volvi a fun-cionar. Pero an quedaba una cuestin pen-diente: la pila negativa. Era eso posible? Claro que no. En cualquier caso, el timbre haba fun-cionado hace dos meses cuando le cambi las pilas. Me llev la pila de tensin negativa a casa, y la med la maana siguiente con mi pre-ciso multmetro digital. Justo lo que esperaba: aunque an tena algo de energa negativa, tras varias horas la tensin haba descendido hasta -35,9 mV.En realidad, la explicacin era simple: por un defecto de fabricacin, la pila tena una capaci-dad muy baja. Al gastarse, la corriente debida a los 3 V de las otras dos pilas sigui circu-lando a travs de ella, manteniendo el recep-tor activado continuamente. Con el tiempo, esa corriente termin por invertir la polaridad de la pila defectuosa.

(130108)

Dr. Thomas Scherer (Alemania)

Energa negativa

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

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Industria

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

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

proteccin de contacto de 8 KV). La placa tambin usa condensadores electrolticos de aluminio de polmero para garantizar estabilidad con elevadas temperaturas.

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

www.advantech.com

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

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

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

www.melexis.com

Tarjeta CPU PC/104 rugerizada con AMD G-Series

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

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El nuevo controlador diseado por software NI cRIO-9068 es parte de la plataforma de diseo del sistema ms avanzado y abierto dedicado a sistemas embebidos de control y monitorizacin.National Instruments ha anunciado hoy el nuevo controlador diseado por software cRIO-9068, que ha sido totalmente rediseado, pero mantiene plena compatibilidad con NI LabVIEW y las E/S de la plataforma CompactRIO. El controlador integra tecnologas de ltima generacin como el SoC (system on a chip) totalmente programable Xilinx Zynq-7020, que combina un procesador de doble ncleo ARM Cortex-A9 y la estructura de FPGA de la serie Xilinx 7.24 horas despus de haber recibido un controlador cRIO-9068, ejecutamos nuestra aplicacin de software LabVIEW ya existente sin ningn problema, dijo Bob Leigh, presidente y director general de LocalGrid Technologies. Estamos impresionados por la facilidad de la transicin del software entre los sistemas CompactRIO y por la increble mejora de rendimiento del nuevo controlador diseado por software.Basado en la arquitectura RIO (reconfigurable I/O) de LabVIEW, el nuevo controlador CompactRIO ayuda a hacer frente a cualquier tarea exigente de control y monitorizacin embebida sin gastar el tiempo y coste de desarrollo. Los ingenieros y cientficos de todo el mundo utilizan la plataforma CompactRIO para crear sistemas que puedan suprimir incendios en aviones de carga, generar electricidad mediante el vuelo de cometas atadas y apilar con precisin 20 toneladas de hormign hmedo.Las caractersticas del nuevo controlador cRIO-9068:Un rendimiento cuatro veces superior al de las generaciones anteriores, potenciado por un procesador ARM Cortex-A9 de doble ncleo a 667 MHz y la FPGA de Xilinx Artix-7.Nuevo sistema operativo en tiempo real basado en Linux que proporciona una mayor flexibilidad para desarrolladores de aplicaciones de LabVIEW Real-Time y C/C++.Rango ampliado de la temperatura de funcionamiento de -40C a 70C.Slida experiencia en la programacin con LabVIEW que garantiza que los diseos nuevos y existentes saquen el mximo provecho de la tecnologa actualizada con el mnimo esfuerzo.

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

National Instruments redisea NI CompactRIO de dentro a fuera


Industria

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

Nuevos micromdulos securizados con Linux

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

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

mite obtener 2M puntos de datos de forma de onda, optimizando el equili-brio del rendimiento entre la longitud de memoria y la velocidad del mues-treo. Para sacarle el mximo partido a esta tecnologa se utilizan las fun-cionalidades de pgina horizontal, u Horizontal Page Skip y ajuste de tiempo Set Time.Mediante la incorporacin de un men en rbol de uso sencillo, la serie IDS-6000A-U ha sido diseada para faci-

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

www.rs-components.com

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

ISGB014 y el ISGB300 ofrecen excelentes caractersticas al respecto: ambos inte-gran el cripto-procesador ISZ0703KEH, que garantiza la mxima proteccin de la aplicacin embebida, inhabilitando el acceso no autorizado al cdigo, as como la duplicacin o modificacin de ste.

Para la encriptacin del sistema de archi-vos se ha utilizado el estndar aceptado EncFS, desarrollndose una distribucin Linux para el propio Crypto Processor (que implementa los algoritmos crip-togrficos de curvas elpticas). De esta manera es capaz de proteger contraseas e informacin crtica contra usuarios no autorizados. stos slo podrn acceder al contenido cifrado dentro del mdulo, pudiendo realizar tareas de manteni-miento pero sin la posibilidad de obte-ner los datos descifrados.Sus dimensiones son muy reducidas (slo 55x32mm), al igual que su precio, 59 por mdulo al encargar 5.000 unidades.

www.soclutions.com

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

El equipo de editores e ingenieros de Elektor te ofrecer su apoyo hasta nali-zar satisfactoriamente tus proyectos. As mismo, te ayudarn a redactar un artculo para ser publicado en Elektor.MAGAZINE, e incluso desarrollar un producto comple-to que puedes vender en Elektor.STORE!

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elektor labs

neteya

Adv Elektor labs 121101 ES.indd 1 05-11-12 15:19


Dibujando el esquema elctricoLa primera cosa que necesitamos es crear un fichero de proyecto para enlazar el esquema elctrico y la PCB, usando el comando File->New. Ahora ya podemos aadir un esquema (elctrico) al proyecto usando de nuevo el comando File->New, pero debemos estar seguros de que tenemos marcada la opcin Add To Open Project (Aadir al proyecto abierto). En este punto, tambin podemos elegir el fichero de tecnologa a usar para el esquemtico (o esquema elctrico), como ya hemos hablado sobre ello en un artculo previo. La Figura 1 muestra el esquemtico que vamos a usar.Designspark tiene un tutorial de entrada al esque-mtico en la referencia [1] que trata sobre cmo aadir componentes y editar el esquemtico.Mover los campos de los componentes visibles, como los nombres de las referencias, en el esque-mtico de Designspark es diferente de como se hace en otros paquetes similares, ya que todos los campos se cambian en un bloque. Por ejemplo, en el esquemtico ejemplo hay un nmero de compo-nente (part number) y un nombre de referencia (reference designator) visibles para cada transis-tor. Marcando sobre cualquiera de ellos, activare-

mos ambos campos y pueden ser llevados a una nueva posicin como grupo. Esto puede producir problemas cuando hacemos un espejo de los com-ponentes, que en DesignSpark se llama flipping (dar la vuelta) ya que el texto puede estar colo-cado de forma incorrecta. Afortunadamente, el ali-neamiento del texto se puede modificar fcilmente pulsando directamente sobre el texto y seleccio-nando el men de Propiedades (Properties). Ahora, en la pestaa Texto (Text) encontraremos un campo de alineamiento que nos permitir elegir entre alineamiento de texto Izquierdo (Left), Centrado (Center) y Derecho (Right).Adems, no debemos olvidar que los smbolos de alimentacin y masa son componentes en DesignSpark. Los smbolos por defecto estn en la librera de esquemas de DesignSpark, pero nosotros tambin podemos crear nuestra propia librera de smbolos a nuestros enlaces. Debe-mos remarcar que si conectamos un smbolo de alimentacin a una net (punto de unin de varias conexiones) ya existente, DesignSpark nos avisar que re nombremos la net incluso si pensamos que eso es lo que queremos.

El componente LED Para los transistores y las resistencias he utilizado algunos smbolos esquemticos y huellas (foo-tprints) de PCB existentes en las libreras de Desig-nSpark. Sin embargo, para el LED he modificado un smbolo LED de DesignSpark existente y he hecho una huella PCB personalizada para el mismo.Hacer una huella PCB personalizada es mucho ms fcil cuando usamos el asistente de huellas. Podemos acceder al asistente abriendo la libre-ra PCB donde queremos salvar la huella, con el

Neil Gruending (Canad)

DesignSpark Trucos y ConsejosDa #4: un proyecto sencillo

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

La ltima vez habl sobre cmo configurar y usar las libreras de DesignSpark. Hoy haremos un sencillo controlador de LED bi-color para aprender cmo usar el editor de esquemas elctricos y placas de circuitos. Hay varias maneras de controlar un LED bi-color y hoy usaremos una variacin del puente H que est conectado directamente para encender uno de los LEDs.

trucos y consejos


gestor de libreras y, a continuacin, pulsar sobre el botn Wizard (Asistente). El asistente de huellas para PCB nos har una serie de preguntas para hacer una huella y, como son lo ms genri-cas posible, es importante seleccionar el modelo ms prximo posible para minimizar el trabajo de edicin. En el caso de mi LED, he usado un com-ponente axial con una separacin entre terminales de 2,54 mm (0,1), por lo que, lo nico que tena que hacer, era editar la serigrafa (silkscreen) y marcar la polaridad sobre el terminal 1.DesignSpark tambin incluye asistentes similares de smbolos esquemticos y de componentes.

Listos para el diseo Ahora ya estamos listos para hacer la distribucin de nuestra placa de circuito, creando un nuevo fichero PCB, usando el men Tools->Translate to PCB, el cual inicia el New PCB Wizard (asistente para una nueva PCB). Vamos a crear un diseo mtrico de dos capas que es un cuadrado de 20 mm. Si le decimos al asistente que coloque los componentes fuera de la placa, tendremos algo como lo que se muestra en la Figura 2.Me gusta colocar los componentes sobre una rejilla de 0,25 mm, por lo que he cambiado la rejilla de trabajo a 0,25 mm antes de colocar los componentes sobre la placa de circuito, para con-seguir una distribucin como la de la Figura 3.Antes de hacer el rutado de la placa (es decir, crear las lneas o pistas que unen los distintos componentes), quiero hablar sobre la rejilla de rutado que se usa cuando colocamos las pistas de cobre sobre la placa del circuito. DesignSpark no incluye una herramienta de autorutado inte-ractivo, lo que significa que somos nosotros quie-nes tenemos que establecer la rejilla de rutado, segn el ancho de las pistas con las que estemos haciendo dicho rutado. De esta manera, cuando dos pistas se tocan, su separacin es de 0 mm, y cuando hay una separacin entre ellas el espaciado es, al menos, el ancho de la pista. Esto funciona as ya que la rejilla de rutado se aplica al centro de la pista en lugar de a los bordes. Adems, si queremos rutar una pista de 0,2 mm, debere-mos establecer una rejilla de rutado de 0,2 mm de separacin para conseguir un espaciado entre pistas de 0,2 mm. El inconveniente de esta tcnica es que todos los anchos de las pistas tendrn que ser mltiplos del tamao ms pequeo. Por ejem-plo, los anchos 0,2 mm y 0,6 mm seran vlidos, pero los anchos 0,2 mm y 0,35 mm no lo seran.Adems, nos aseguraremos de haber creado un

estilo para cada ancho de pista que vayamos a utilizar en la configuracin de la tecnologa de diseo (Settings->Design Technology y, a con-tinuacin, seleccionamos Track Styles). Esto hace que sea mucho ms fcil gestionar diferentes anchos de pistas en diseos ms complicados, ya que podemos cambiar el ancho de la pista actual con tan slo cambiar el estilo. Tambin podemos cambiar el estilo de pista actual pul-sando s mientras rutamos y, seguidamente, elegir el nuevo estilo que queremos.Esto mismo es tambin vlido para las vas (orificios que unen pistas de distintas capas) y, en DesignSpark, configuramos los estilos de las

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

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


conexin de masa, lo que significa que Desig-nSpark cree que estos dos transistores no estn conectados a masa. Afortunadamente, DesignS-park incluye una herramienta de verificacin de reglas de diseo (design rule check o DRC), en el men herramientas, que puede verificar todas las conexiones de la placa (ver Figura 5).Una vez que pulsamos el botn Check, Desig-nSpark verificar que el diseo cumple con todos los criterios de diseo seleccionados y generar un informe que recoge cualquier error. Los errores tambin son marcados sobre la hoja de diseo y, si colocamos el ratn sobre el mismo, se mos-trar el mensaje de error.Todas las reglas de autorizaciones se establecen en la configuracin de la tecnologa de diseo, seleccionando la pestaa Spacing, donde hay una tabla que lista todas las autorizaciones entre los diferentes tipos de objetos.Para ms informacin sobre cmo rutar una placa con DesignSpark, hay disponible un tutorial en [3].

ConclusinHoy hemos creado una placa sencilla a partir de un esquema elctrico y hemos verificado el diseo usando las herramientas de verificacin de DesignSpark. La prxima vez generaremos una lista de materiales y los ficheros Gerber para que podamos fabricar el diseo.

(130230)

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

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

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

vas usando la pestaa Pads Styles en la ven-tana Design Technology. Recomiendo que creis un estilo SignalVia y cualquier otro estilo que podis necesitar. Yo he elegido hacer las vas de seal en este diseo con un agujero de 0,45 mm y un pad de 0,95 mm. Podemos cambiar el estilo actual usado para las vas pulsando el botn derecho del ratn mientras hacemos el rutado y yendo al men Change Via Style para elegir el estilo que queramos. DesignSpark utiliza el men Settings->Defaults para seleccionar la pista y la va por defecto, aunque no he sido capaz de conseguir que DesignSpark reconozca una nueva configuracin, incluso con un reinicio.En la pgina web de DesignSpark hay disponi-ble ms informacin sobre la configuracin de la PCB y la colocacin de los componentes en [2].

DiseoUna vez que todo est configurado, es el momento de disear la colocacin de la placa del circuito. El resultado se muestra en la Figura 4.He rutado todas las pistas de seal en la cara top (superior) y he usado el rellenado de un polgono para hacer un plano de masa en la cara botton (inferior). Cuando se ruta la placa es importante asegurarse de hacer doble clic sobre la lnea que interconecta rats nest, cuando comenzamos a rutar una pista. A medida que trazamos la pista, podemos cambiar como DesignSpark trata las esqui-nas de las mismas pulsando el botn derecho del ratn y eligiendo un modo de segmento diferente.Si miramos muy de cerca el diseo podemos ver una lnea rats nest entre Q4 y Q5 para la

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

Figura 5. Aplicando las herramienta de Verificacin de Regla de Diseo.

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

Comunidad


Compilado por Wisse Hettinga

Elektor World

La Placa Iso-Pi Cuando nuestro colaborador de Circuit Cellar, Brian Millier, recibi su primera Raspberry Pi a finales de 2012, comenz un proyecto que inspirara su artculo de dos partes: la Placa de E/S para Raspberry Pi, el cual aparece en los nmeros de julio y septiembre de 2013 de CC. Millier, un ex-ingeniero de instrumentacin de la universidad Dalhousie en Halifax, Canad, perfila su propia curva de aprendizaje de la Pi y comparte la placa verstil de E/S que l dise para el ordenador en una sola placa. En el momento en que recib mi Raspberry Pi, uno de los desarrolladores de placas haba diseado una placa de E/S (Entrada/Salida) llamada Gertboard, dice Millier. Creo que mi placa es completamente distinta y tiene algunas ventajas sobre la Gertboard.Por ejemplo, dice Milliere, su placa proporciona un aisla-miento galvnico completo entre todos los dispositivos de E/S internos de la placa y la propia Raspberry Pi (la cual protege a la placa Raspberry Pi).Podis averiguar cmo configurar la Iso-pi de Millier en el nmero de septiembre de 2013 de Circuit Cellar.

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

Xpressly para AudioLa larga Historia del Audio en la revista Elektor entra en una nueva era con el nuevo lanzamiento de audioXpress. En 2011 Elektor adquiri audioXpress, Voice Coil, Loudspeaker Industry Sour-cebook, World Tube Directory, libros de audio clasificados y ms cosas. Creyendo que el trabajo de los aficionados debera servir como modelo para la industria en la excelencia del diseo y la calidad de los montajes, los ttulos fueron fundados en los EE.UU por Edward T. Dell (1923-2013) y, durante ms de 35 aos, sirvieron al aficionado del audio de constryelo t mismo, as como a los que trabajan en la industria, con grandes artculos, proyectos, consejos y tecnologas.Un nuevo equipo editorial, reforzado por autores seleccionados de la red de Elektor, trabaja actualmente en una modernizacin de la publicacin con un formato ampliado. El nuevo AudioXpress tiende la mano a la comunidad tcnica global de audio, sin olvidar de cubrir los esfuerzos de I+D en la industria, en muchas nuevas reas de aplicacin.El audioXpress re-diseado ser lanzado en la prxima convencin AES en NY (entre el 17-20 de octubre de 2013), con un nuevo diseo grfico impresa as como todos los forma-tos digitales, incluyendo un boletn de noticias que actualmente cuanta con ms de 30.000

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

www.audioxpress.com

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

alrededor del mundo


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

la Tecnologa para muchos estudiantes jvenes. Una clave de su xito puede ser la facilidad de crear una app en minutos. No necesitamos profundos conocimientos de electrnica o programacin. Casi todo est en

Internet: simplemente copiamos y pegamos algo de cdigo, reproducimos un circuito sencillo y la aplicacin est lista para ejecutarse.

Pero y si quieres profundizar un poco ms? Cmo puedes cambiar el comportamiento de tu aplicacin? Cmo puedes hacer que trabaje de un modo diferente? Qu circuito necesitas para ejecutar una nueva funcin?... Nos hemos hecho todas estas preguntas por ti y estamos trabajando encontrar las respuestas apropiadas, simples y fciles de entender para ayudarnos a dar el siguiente paso con nuestra plataforma embebida favorita. Este paso se llama Arduino.next y llegar muy pronto, impulsado por Elektor.Permanece sintonizado en nuestros canales de comunicacin! Sgenos en Facebook, www.facebook.com/ardui-nonext y en Twitter, @arduinonext, y comprueba los productos de Arduino ya en venta en www.elektor.es.

Circuit Cellar refrescada

Con el nmero de septiembre de 2013, la revista Circuit Cellar desvel un nuevo y valiente diseo y un contenido fresco para ingenieros electrotcnicos, profesores y diseadores de sistemas embebidos de todo el mundo. Junto con el personal de Elektor International Media, el equipo de CC entreg un nuevo diseo limpio y moderno que hace ms fcil y excitante estudias las fotografas y analizar los esquemas elctricos. El diseo incorpora tambin prcticos enlaces directos (tambin cdigos QR) a una variedad de recursos en lnea esenciales, como cdigo fuente, vdeos y listas demateriales.En cuanto al nuevo contenido, CC incluye dos columnas informativas: Informtica Verde (Green Computing ), por Ayse Coskun (nmero 278) y Lgica Programable en la Prctica (Programmable Logic in Practice) por Colin OFlynn (nmero 279). Otro nuevo servicio es CC World (p. 8). Similar a la seccin Elektor World de la revista Elektor, CC proporciona ahora actualizaciones mensuales de temas de inters de la comunidad, tales como el CC Weekly Code Challenge (http://bit.ly/1brGEIU).El equipo espera que disfrutis de la nueva CC. Para enviar artculos e ideas de proyectos, escribid a [email protected].

Trampa para Mosquitos Amable con los AnimalesPara muchos de vosotros la lucha de agosto anual con los mosquitos ha comen-zado. Buena suerte: probablemente os despertaris cada noche, explorando el dor-mitorio por esos pequeos !@#$$$% que despus tendrn nuestra sangre.O... prefers a Aurlien Moulin, nuestro aprendiz de los Laboratorios de Elektor de Francia. Siempre con la mirada en nuevos proyectos, propuso su ltimo asesino de bugs (errores de programacin); un LED y un viejo ventilador de ordenador. Cuando las bromas se acabaron, le preguntamos si lo estaba diciendo en serio. Su respuesta fue simple, s (nuestros aprendices franceses son invariablemente serios mortales). La idea es simple: los LEDs atraen a los mosquitos, mientras que el ventilador los empuja hacia abajo, hacia una pequea red. Aurlien hizo un pro-totipo poco exigente y para nuestra gran sorpresa, el artilugio atrap unos 120 mosquitos (s, ciento veinte!) en la primera noche!Pero ahora tenemos la pregunta del milln de dlares! Todos los mosquitos atrapa-dos en la red estaban todava vivos. Y la pregunta nuestros lectores es: cmo pen-sis que estos mosquitos desafan la velocidad asesina de las aspas del ventilador?

Labs


Si eres de los que ests entre los Rpidos y Afortunados que han conseguido tener en sus manos una de estas placas, has tenido todo el verano para hacer experimentos con ella. Luego, ya sabemos cmo son estas cosas: tan pronto como recibimos el kit, abrimos la caja, damos la bienvenida a la placa, la conectamos a un PC para ver el LED parpadeando y la colocamos en nuestra mesa de trabajo para usarla ms tarde. Y, para muchos de estos kits, es el sitio donde an continan. Adems, para salvar estos kits del olvido (electrnico), aqu os presentamos un pequeo tutorial para explicaros cmo empezar hacer cosas con este pequeo kit.Para empezar a trabajar con el Mini Kit necesi-tamos las siguientes cosas: UnMiniKit. UnPCconunpuertoseriecompatibleconnive-

les lgicos de 3,3 V. Unafuentedealimentacinde5V. La plaquita Serial Wire Debug o SWD

(opcional).

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

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

Clemens Valens (Elektor.Labs)

Comenzandocon el Mini Kit LPC800

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

elektor dot labs


Si usamos este circuito adaptador, colocaremos un puente en los terminales 1 y 2 de JP1 para seleccionar la opcin de 5 V como VCC. Esto es necesario para hacer que funcione el regula-dor de tensin interno del Mini Kit.El puerto serie se necesita para programar la MCU en la que la depuracin en tiempo real no es posible. Si disponemos de un mdulo Serial Wire Debug (SWD), podemos usarlo en lugar del puerto serie para volcar nuestros programas sobre la MCU. El mdulo tambin permite la depuracin del MCU. Por desgra-cia yo no tengo un mdulo SWD, con lo que usar el puerto serie a lo largo de este artculo.Una vez que tenemos todo el hardware, tene-mos que hacernos con el software adecuado. Todo lo que necesitamos es gratuito y lo nico que tenemos que hacer es descargarlo. As pues, tenemos que conseguir: LPCXpressoIDE(completo,requiereestar

registrados) [1]; FlashMagic[2]; cdigodebasedelMiniKitLPC800[3].

Ni que decir tiene que necesitamos las ltimas versiones de todas las herramientas y libreras. Instalamos las dos primeras herramientas en cualquier orden (la gente que est pensando en usar un mdulo SWD no necesita la herramienta Flash Magic). Descomprimimos el cdigo base en algn lugar del disco duro como, por ejemplo, el directorio de nuestro proyecto.Con Flash Magic instalado podemos verificar la comunicacin entre el Mini Kit y el PC. Conec-tamos la placa al puerto serie (usando un BOB, un cable FTDI o nuestro propio adaptador de nivel) y nos aseguramos de que est alimentada. Tambin podemos alimentar la placa a travs del conector USB si lo preferimos as (este conector slo proporciona alimentacin, las lneas de datos no estn conectadas). El LED de alimentacin de la placa deber encenderse y, si nuestra placa es nueva, el LED de usuario deber comenzar a parpadear.Pulsamos el botn ISP y lo mantenemos pul-sado mientras pulsamos el botn Reset. El LED que parpadea debera dejar de hacerlo (si estaba parpadeando). Lanzamos la herramienta Flash Magic, Seccionamos la MCU adecuada (LPC810M021FN8) y el COM Port correcto. El Baud Rate (velocidad de datos) puede ser de 115.200 baudios, pero yo he detectado algu-nos problemas a esta velocidad. La velocidad de

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

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

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

Labs


tana y, si todo ha ido bien, debera estar rellena con algunos datos. Si nos encontramos con un mensaje de error de autobaud, lo ms proba-ble es que nuestro cable no est trabajando de forma adecuada o que la MCU no est en modo ISP. Lo intentaremos de nuevo despus de veri-ficar nuestro cable e incluso, probar a una velo-cidad diferente.Posiblemente el terminal Reset de la MCU est deshabilitado (debido a algunas pruebas previas). En este caso deberemos desconectar la alimen-tacin (o el cable serie) y mantener pulsado el botn ISP mientras volvemos a conectar la ali-mentacin (o el cable). Este truco siempre coloca la MCU en modo ISP. Si an as no podemos leer el ID del dispositivo, probablemente tengamos un problema de conexin.Ahora es el momento de lanzar el IDE LPCX-presso. Cuando se nos pregunta por una hoja de trabajo, indicamos el directorio que quere-mos utilizar para almacenar nuestros proyec-tos. Debemos recordar todo el camino ya que lo necesitaremos ms tarde. El IDE tarda un poco en arrancar, pero cuando finalmente ya est listo, ofrece un men de acceso rpido lla-mado Start here (Iniciar aqu), que contiene las funciones ms importantes (y algunas ms) que usaremos a menudo, como nuevo pro-yecto, construir y depurar (new project, build & debug). Aqu tambin encontraremos una opcin para importar proyectos ejemplo. Pulsamos sobre el enlace Import project(s) para abrir el dilogo de importacin y, a con-tinuacin, pulsamos sobre el botn Browse para ir al campo Root directory (Directo-rio Raz) si hemos descomprimido el cdigo base (si lo hemos guardamos como un archivo, podemos pulsar el otro botn Browse) y navegar hasta el directorio del Cdigo Base del Mini Kit LPC800. Una vez que lo hemos encontrado, pulsamos sobre OK seguido de Next. Debemos asegurarnos que el proyecto LP810_CodeBase est seleccionado antes de pulsar sobre Finish. Ahora ya tenemos un proyecto llamado LPC810_CodeBase en la ventana Project Explorer. Los seleccionamos para construir el proyecto desde el men Start here. Observamos los mensajes que aparecen desplazndose a travs de la ven-

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

Figura 4.Mi configuracin de desarrollo del Mini Kit LPC800 con el BOB en su placa adaptadora (s, ya s que est dada la vuelta). El CI de la parte ms baja de la placa es un reloj de tiempo real (RTC) IC del tipo PCF8563.

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Consejos y Trucos ElIDELPCXpressoestbasadoenEclipse,

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

Losproyectoscreadosapartirdeunscratchno generarn un fichero HEX. Para corregir esto, copiamos la configuracin de mi proyec-to ejemplo: seleccionamos el proyecto ejemplo y en el men pulsamos sobre Project -> Pro-perties. Expandimos C/C++ Build, pulsamos sobre Settings y, a continuacin, la pestaa Build Steps. Copiamos el contenido del campo Command del rea Post-build steps y lo co-piamos en el Notepad o cualquier herramienta similar, de manera que no perdamos esta in-formacin durante los pasos que siguen. Cerra-mos ahora la ventana de dilogo Properties. A continuacin, seleccionamos el nuevo proyecto y repetimos los pasos anteriores hasta los pa-sos de pos-construccin del proyecto, pero esta vez para el nuevo proyecto. Sustituimos la lnea de comando de los pasos de pos-construccin con la lnea que acabamos de copiar. Pulsamos sobre OK para salvar la configuracin. Repe-timos este procedimiento para cada configu-racin que podamos haber creado (release, debug, o cualquier otra).

SloconstruirparaunaReleaseoagotare-mos rpidamente la memoria de programa (el

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

Aadirficherosdecdigofuenteyaexistentesa un proyecto es algo ms bien contrario lo que se pudiera pensar (o debera decir contrapro-ducente?): File Import seleccionamos Filesystem, clic en Next, se muestra la lo-calizacin del fichero, verificamos que est el fichero que queremos y pulsamos en Finish. Como el IDE no recuerda el ltimo camino que hemos utilizado, es posible que necesitemos una gran cantidad de clics de ratn para hacer todo el proceso. Pero tambin podemos copiar el fichero directamente sobre nuestro directo-rio de proyectos utilizando nuestro gestor de ficheros favoritos (en mi caso Total Comman-der). Despus de copiar los ficheros pulsamos sobre F5 para actualizar nuestro proyecto y aparecern los nuevos ficheros.

LafuncindereiniciodelaMCUsepuededesco-nectar del terminal para que ste ltimo se pue-da usar para otras cosas (ver la matriz de con-mutacin del MCU). El botn Reset de la placa ya no tiene ninguna funcionalidad y el entrar en el modo ISP es bastante ms difcil. En este caso, tendremos que quitar la alimentacin de la placa y mantener pulsado el botn ISP mientras damos alimentacin a la placa de nuevo. Este truco siempre pondr la MCU en el modo ISP. Esto tambin volver habilitar el interfaz SWD en el caso de que lo hayamos desconectado.

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

(130188-I)

Enlace en Internet y Referencias

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

[2] Flash Magic: www.flashmagictool.com

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

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

tana Console; no debe aparecer ningn mensaje de error o avisos (ver Figura 3). Si por alguna razn tenemos un error o un aviso, pulsaremos sobre la pestaa Problems para obtener ms informacin. Haciendo doble clic sobre una lnea de esta ventana nos llevar a la parte del cdigo con problemas.Despus de montar correctamente nuestro proyecto, encontraremos un fichero HEX en el directorio Release de nuestro proyecto que ha sido copiado dentro de nuestra rea de trabajo durante la importacin. Pulsamos sobre el botn Browse en la aplicacin Flash Magic para nave-gar hasta nuestro fichero HEX. Colocaremos nues-tro Mini Kit en modo ISP antes de pulsar sobre el botn Start. Si todo va bien, la MCU ser programada con nuestro nuevo fichero HEX. Pul-saremos el botn Reset de nuestra placa para lanzar el programa.


Como ya mencionamos en la primera entrega, los mdulos de RF en s mismos no tienen nin-guna inteligencia incluida, as pues, si se supone que nuestro sistema de radiocomunicacin tiene cerebro, ste debe ser proporcionado por el sof-tware de los microcontroladores. Referente a esto, la inteligencia incluye la seleccin del protocolo de codificacin apropiado, la velocidad del enlace (velocidad de bit), la organizacin de los datos y los mecanismos de deteccin/recuperacin de errores.El software ha sido diseado de un modo modular, con todas las funciones esenciales organizadas en controladores que permanecen sin alterar. El usuario tiene la libertad total de poner en prctica cualquier rutina en el rea principal. Una llamada al controlador TX enva la informacin. En el lado de receptor, el controlador RX tambin se encarga de todas las tareas complicadas, devolviendo slo los datos tiles al programa principal.

Cdigo Manchester El Cdigo Manchester ha resultado ser una manera bsica pero muy fiable de enviar datos sobre un enlace radio. Con este proyecto, velocidades de hasta 5.000 bps han mostrado una buena esta-bilidad, siendo sta la mxima de nuestro enlace. Hay disponible una opcin de velocidad inferior para aadir mayor versatilidad. La transmisin de los datos est organizada en una macro-es-tructura llamada frame (trama). Se incluye un byte de correccin de error. Su lgica es bastante simple: cada bit es representado por una tran-sicin en vez de por un nivel lgico. La Figura 1 muestra la lgica que se esconde detrs del Cdigo Manchester y las dos convenciones que representan cada bit. Usaremos la definicin IEEE 802.3: un nivel lgico 1 ser representada por una transicin de nivel Bajo-a-Alto, mientras un nivel lgico 0 ser lo opuesto (de Alto-a-Bajo).

Marcelo Maggi (USA)

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

En la entrega previa vimos la parte hardware de este proyecto. Ahora es el momento de ver la parte software. Mientras que el diseo hardware adecuado y el conjunto de la placa garantizan la emisin y recepcin correctas de las seales de RF, el software insertado en la placa (a veces tambin referenciado como firmware), juega un papel fundamental en la fiabilidad del mensaje transportado por la seal.

enlace de rf con cdigo manchester


Las ventajas de esta forma de codificacin son bastante obvias: El reloj de la seal siempre est presente en

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

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

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

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

Los mdulos Linx pueden trabajar hasta 10.000 bps. Aunque esta velocidad es posible, nuestro enlace tendr una velocidad mxima de 5.000 bps. Esto es debido a la codificacin, ya que cada bit tendr dos niveles lgicos. Con una transmisin binaria simple la velocidad de bit sera el doble. Sin embargo, considerando

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

Formato de datosLos datos a transmitir estn compuestos por tres elementos, cada uno de ellos de 1 byte de largo: direccin, datos y CRC. El byte de direccin (address) es necesario para indicar a qu receptor est dirigida la transmisin. Con 1 byte de largo, habra 256 posibilidades. En la mayor parte de situaciones esto sera un desperdicio de bits, por lo que, la manera ms eficiente sera usar el byte de direccin para indicar el receptor y la funcin: Bloque superior (los 4 bits de ms peso) usado

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

dentro del receptor (16 opciones).

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

los datos enviados (data), que podran encender un servomecanismo y posicionarlo basndose en el contenido de los datos.En nuestro ejemplo de cdigo, la direccin ser usada simplemente para indicar el receptor. La variable contiene el nmero 15, slo para mos-trar cmo puede ser usado. En el lado de receptor, cuando se lee el valor 15 del byte direccin, los datos son considerados vlidos y procesados por el cdigo. En la forma binaria, 15 es representado por 00001111, que es fcilmente reconocido en un osciloscopio. En Cdigo Manchester este valor viene representado por la secuencia 1010101001010101.El byte de datos lleva la informacin real y puede ser establecida a un valor fijo, como una orden de ejecutar una tarea definida, o una variable, como la salida de un conversor A/D. El cdigo ejemplo enviar un byte de data diferente basndose en el estado del terminal B3 (RB3/CCP1, terminal 9): si est a nivel bajo, datos contendrn un valor fijo 1; si est a nivel alto, datos alternarn entre 0 y 1, usando un temporizador interno para con-trolar el cambio. En el lado de receptor esto ser usado para encender el LED D1 (1) y apagarlo (0). Esta es una manera muy simple de probar el enlace y demostrar cmo usar el byte datos.A pesar de la simplicidad del cdigo de ejemplo proporcionado, tomaremos nota de sus capaci-

Figura 1.Lgica y convenciones del Cdigo Manchester.

PrestacionesUn transmisor, mltiples receptores

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

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

correccin de error.Ficheros completes de la informacin

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


11111111 10 11110XXX 10. La secuencia larga de 1s est rota por el espaciador, lo que garan-tiza que ninguna combinacin emular la secuen-cia de sincronismo. La Figura 2 muestra una trama completa y sus componentes en el Cdigo Manchester.

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

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

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

La solucin es simple: establecemos un tempori-zador interno en el programa principal y transmita dos o tres tramas en una nica rfaga, espacia-

dades. Usando correctamente el byte direccin es fcil enviar ms de un byte datos a la vez. El bloque de 4 bits de menor peso puede ser usado para indicar qu byte estamos enviando, con lo que el receptor puede volver a ensamblar correc-tamente y completar los datos. El envo de ms de un byte de datos es mucho ms eficiente que el envo de un byte cada vez. En este ejemplo hemos demostrado los fundamentos de un enlace de RF, pero unos pocos cambios en el cdigo nos permitirn enviar cualquier nmero de bytes de datos en una nica transmisin.El CRC, (Cyclic Redundancy Check o Comproba-cin de Redundancia Cclica), contiene la infor-macin til para validar el byte (o bytes) datos previamente recibidos y puede proporcionar ele-mentos para recuperar un bit ausente. Los dis-tintos mtodos y algoritmos disponibles, gene-ralmente, para crear un byte CRC van ms all del alcance de este artculo, pero una trama de datos correcta deber tener uno, por lo que se incluye. En el cdigo ejemplo el CRC es una copia de datos. En el lado del receptor, si CRC no es igual a datos, ya sabemos que algo ha llegado con error. Sin embargo, no hay ninguna manera de poder decir qu es lo que ha llegado con error.

Componiendo una tramaAhora vamos a colocar los tres elementos prin-cipales en una macro estructura llamada trama (frame en ingls). Como cada enlace de RF es susceptible al ruido, el receptor debe contener ele-mentos para determinar si una trama es vlida y donde comienza sta. Adems, la sincronizacin de trama se aade al inicio de cada trama. Esta sincronizacin es una secuencia que no cambia y que no puede ser emulada por ninguna combi-nacin de los tres bytes descritos anteriormente.U s a r e m o s l a s e c u e n c i a d e b i t s 111111111111111111110. Tambin se ha aa-dido un espaciador a la trama. ste es una secuencia corta, justo un 1 y un 0, aadidos al final de cada byte. As pues, una secuencia de sincronizacin en conflicto (cuando direc-cin y datos son ambos 11111111 y el CRC es 11110XXX) debe ser evitada: 11111111 10

Figura 2.Estructura complete de una trama.



Controlador RX La trama es recibida y descodificada en el con-trolador del receptor. Toda la complejidad del enlace reside en este controlador, que incorpo-ra comentarios para explicar cada seccin. La funcin recibir, mc_rx, llamada desde el progra-ma principal, llama el resto de las funciones de recogida de bits.Primero se detecta la velocidad de transmisin: la funcin baud_detect cuenta la duracin de las dos mitades de un bit. Todas estas activida-des son activadas por el flanco ascendente de una seal entrante. El primer bit de una trama es un 1 (en el Cdigo de Manchester, nivel bajo a alto), por lo que, cuando se produce la interrupcin, la primera mitad de este primer bit ya ha pasado. As pues, la funcin baud_de-tect cuenta la segunda mitad de un bit y la pri-mera mitad del siguiente.No es suficiente con medir una mitad puesto que los bits son simtricos? S y no. Si envia-mos datos de forma continua, el receptor estar activo continuamente y los niveles DC internos estarn estables. Con lo que los bits son bas-tante simtricos. Sin embargo, si las tramas estn espaciadas, digamos que en 10 ms, es posible que el receptor no est completamente listo cada vez que llega una nueva trama. Como consecuencia de ello, los primeros bits de la tramas puede que no sean simtricos, como se muestra en la Figura 3. Mientras el enlace siga funcionando, si no medimos un bit completo para recuperar la velocidad de bit, hay una ver-dadera posibilidad de que tengamos una cifra equivocada, lo que hara que la deteccin del bit sea imposible. En nuestro cdigo ejemplo en-viamos las tramas con 1 ms de separacin, con lo que no hay mayor problema. Sin embargo, la funcin baud_detect ha sido diseada con estos casos extremos en mente.Despus de la primera mitad del segundo bit, el temporizador timer0 contendr la duracin del bit... ms o menos. Algunas matemticas simples:1. Un oscilador de 20-MHz proporciona un reloj

de instruccin de 5 MHz.2. El periodo de un ciclo es 1/5,000,000 = 0,2 s.3. Timer0 se incrementa cada 0,2 s16 = 3,2 s.4. Un bit a una velocidad de 5.000 bps tarda

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

Siendo un nmero entero de 8 bits, el timer0 puede ser o 62 o 63. Pero esto no es realmente relevante. Por su naturaleza, las seales de radio exhibirn un fenmeno llamado jitter, es decir, pequeas oscilaciones aleatorias de los flancos (transiciones) de la seal, acortando o alargando la duracin de los bits. As pues, el timer0 vara alrededor de 62,5. Cualquier de estos valores circundantes es interpretado como la longitud de bit real, tal y como se ha calculado. El programa implementa esto aceptando un rango de entre 55 y 70. Si timer0 cae dentro de este rango, la duracin de bit es de 200 s, con lo que el medio bit durar 100 s. Esto es exactamente lo que se almacena en la variable semi, devuelto por la funcin, y llamado semiperodo. Para una veloci-dad de 2.500 bps el semiperiodo es 200 s y el rango de deteccin para timer0 es de 118 a 133.Ahora que la duracin del bit es conocida, la detec-cin de los bits es fcil: leemos la seal de estado (status), esperamos hasta que cambie, leemos el siguiente estado y comparamos. Cada bit ten-dr un cambio de estado de seal en centro del perodo de bit. Antes de leer el siguiente bit es-peraremos un intervalo semiandjitter para ase-gurar que el siguiente bit es ledo y no el final del anterior. Si el estado 1 es ms alto que el estado 2 (transicin de alto a bajo, in1 e in2 en el cdi-go), el bit recibido es 0, en cualquier otro caso es 1. As, este bit es aadido a una variable de 32 bits (three_byte_rx), la cual es desplazada hacia izquierda, con lo que est lista para aceptar el si-guiente bit. Hay que tener cuidado al eliminar los espaciadores, la variable three_byte_rx contendr la direccin (address), los datos (data) y el CRC con los 8 bits restantes que quedan vacos.Siempre que no haya ningn error en el proce-so, la variable three_byte_rx es llamada ahora ad_da_cr_rx y llevada a frame_rx en la funcin mc_rx. A continuacin, sus contenidos son des-plazados 8 bits a la izquierda (256) y se aade el semiperodo. Ahora frame_rx est lista para ser devuelta al programa principal donde ser conocida simplemente como frame (trama). En caso de un error, la rutina avisa de esto al pro-grama principal enviando una frame_rx vaca.Una nota final: como con el programa del trans-misor, para evitar conflictos, por favor, compro-bad los nombres de las variables usadas aqu y no las usis en el programa principal.


cin est fijada en 15; se lee terminal B3 para determinar el valor de datos y el CRC se hace igual a datos. Con las cuatro variables configu-radas, llamamos a la funcin de transmisin con mc_tx(velocidad, direccin, datos, crc);. Aqu el programa principal enva las variables al controlador del transmisor. No importa lo simple o complejo que el programa principal pueda ser, sta es la nica lnea requerida para transmitir la informacin. La ltima lnea tiene justo 1 ms de retardo antes de comenzar todo de nuevo.El controlador del transmisor es el verdadero valor de este diseo. Permanecer sin cambios, sin importar la aplicacin que el usuario haya podido conseguir. Tiene que ser incluido en el programa principal, justo al principio, despus de la configuracin del PIC. El controlador con-tiene todos los elementos para crear una trama en el Cdigo Manchester, usando tan slo las cuatro variables recibidas del programa princi-pal. La velocidad de transmisin se convierte en la mitad de tiempo de un bit (semiperiodo) para que el Cdigo Manchester se pueda obtener fcil-mente. La sincronizacin de trama es construida llamando la funcin one veinte veces y, luego, una vez a la funcin de tiempo zero.Cada byte es analizado bit a bit, que comienza en el lado del MSB. Segn el resultado, se llama a la funcin apropiada (one o zero), insertando el espaciador despus de cada byte completo. Y eso es todo! Se enva una trama completa con todos los extras descritos anteriormente, a tra-vs del terminal B0, a la velocidad establecida en la variable de velocidad de bit. No hay ninguna necesidad de cambiar el programa controlador para enviar una trama estndar. Si se tienen que incluir en la trama ms bytes de datos, slo se requerirn unos pequeos cambios.Adems, se ha implementado una pantalla LCD para mostrar la informacin codificada (direc-cin, datos y CRC).

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

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

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

principal. Manchester_Link_TX.hPIC, para la

configuracin. MAN_TX.c; controlador del transmisor.

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

Figura 3.Seal recibida, capturada en un osciloscopio, con tramas espaciadas entre s 10 ms.



devuelve la variable de 32 bits frame (trama). La belleza de esto es su simplicidad. Una seal llega, llamamos a la funcin de mc_rx, y frame contiene toda la informacin que ha sido recibida.Al ser frame una variable de 32 bits, contiene 4 bytes: address (direccin), datos, CRC y half-time de la trama recibida. Los bytes son extra-dos de frame (trama) de la siguiente manera: Copiamos la trama de 32 bits en una variable de 8 bits, con lo que slo se copian los 8 bits menos significativos (LSBs) son copiados: half-time=frame;. Ahora, Halftime contiene el cuarto byte del frame. Seguidamente, desplazamos el contenido de frame 8 posiciones a la derecha y repetimos el proceso de copia para extraer el siguiente byte.Halftime contiene la duracin de medio bit, con lo que la velocidad de bit puede ser calculada desde ah. El resto de las instrucciones muestra cmo usar la informacin recibida de un modo muy bsico. Si hay un error en la trama reci-bida, la funcin devolver un 0, de modo que HALFTIME ser 0. Esto se usa aqu para activar la bandera de error.Si address es 15 (como se ha establecido en el transmisor) y no hay ningn error, entonces, el contenido de datos es usado para encender y apa-gar el LED. CRC no se usa en este breve ejemplo.La pantalla LCD muestra continuamente la infor-macin recibida (address, datos y CRC) una vez que

elektor.nº10.octubre.2013

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