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ISSN 0211-397X

[AnalgicoDigitalMicrocontroladores & EmbebidoAudioTest &Medida] Noviembre 2011

www.elektor.comCunto estas expuesto? Comprubalo !

Para radiacin alfa, beta y gamma

Medidor deRadiacinMejorado

Super ArduinoPrimeros pasos conel chipKITMax21

Interfaz OnCE/JTAGPrograma y depura DSPs Freescale

Sencillo Detector de MurcilagosBarato, sensible y fcil de construir

Personal Download for I Elektor

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Gran expectacin

Algunos lo califican de decepcionante, otros

de problemtica para adaptarse a los mtodos

de marketing activo, pero yo lo encuentro fas-

cinante y una constante fuente de inspiraciny entretenimiento: proyectos y artculos que

comienzan como algo insignificante, luego des-

pegan de forma llamativa llegando eventual-

mente al estatus de gran xito, aparentemente

autopropulsados. El Hexadoku, el E-Weekly, La

Mquina del Caos, Pico C, Retrnica y el ElektorBus

son buenos ejemplos de cmo los lectores de

Elektor determinan la proporcin de xito en

lugar de nuestros redactores y editores.

Hace ocho entregas, el ElektorBus no era ms

que una vaga idea mencionada de soslayo en

una entrega de Labcenter. Desde entonces

ha cobrado impulso y gracias a las muchasaportaciones de pensamiento activo estamos

ahora en esta etapa describiendo un centro

de control ElektorBus que se ejecuta sobre un

Smartphone. Lo mismo con Retrnica, la sec-

cin creada por mi colega Jan, que empez

como una broma, pero que seis aos des-

pus ha reunido un nutrido grupo de fieles se-

guidores y colaboradores!

Tengo varios sensores disponibles para cali-

brar el xito de los proyectos publicados. Los

informes de venta de la revista y las placas son

los indicadores evidentes que te vienen a la

cabeza, pero como editor encuentro en las es-tadsticas semanales de la web un medio ms

rpido y ms actualizado, tambin estn las

llamadas de telfono y los emails en respuesta

a un determinado artculo. En el buen espritu

de la ingeniera encuentro todas las formas de

recibir informacin tiles y gratificantes.

Empezamos de nuevo un Desafo mundial,

esta vez trado de forma conjunta por RS Com-

ponents, Elektor y Circuit Cellar. Se trata de

disear un proyecto basado en el hardware y

software Digilent chipKITTM Max32 utilizando

la herramientas de diseo DesignSpark PCB

de RS, donde idealmente los tres culminanen una placa enchufable que ayuda a aho-

rrar energa o reducir el consumo energtico

de cualquier forma que puedas imaginar. Tras

el lanzamiento oficial del Desafo el 26 de No-

viembre en el evento Elektor Live!, se distri-

buir a los participantes una cantidad limitada

de placas chipKITTM. En la pgina 14, Clemens

Valens informa de sus primeras impresiones

con el hardware y los componentes software

chipKITTM y puedes encontrar su exposicin

til para estar en la primera lnea de la parrilla

de salida cuando el empiece el Desafo. Espero

tambin tu aportacin!

Disfruta de esta edicin!Eduardo Corral, Editor

6 Colofn

Informacin Corporativa de la revistaElektor.

8 Noticias Locales

Un paseo mensual por lo ltimo en elmundo de la electrnica.

14 Super Arduino

Este artculo debera ponerte en laprimera lnea de salida para el desafoDesignSpark chipKITTM organizadopor RS Components, Elektor y CircuitCellar.

20 Robusta: un satlite realizado porestudiantes

Un pico-satlite tipo cubesat diseadoy construido por estudiantes que serlanzado al espacio a principios de 2012.

26 Curso de audio DSP - Parte 5:Estructura de los programas DSPdel curso

Presentacin de las estructuras deaplicacin de los programas diseadospara este curso.

34 Monitor de tensin de bajoconsumo

Este circuito monitoriza la tensin desalida de una clula solar mientras

el mismo consume una cantidad deenerga muy pequea.

36 Sencillo detector de murcilagos

Construye este circuito duranteel periodo invernal y la prximaprimavera sers capaz de escuchar alos murcilagos volando de un sitio aotro.

40 Trabajar con plantillas deestarcido

Una gua paso a paso para hacer placasSMD perfectas en lo que a la aplicacinde pasta se refiere.


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42 Medidor de radiacin mejorado

Los niveles de radiacin gamma,beta y alfa se pueden medir con esteinstrumento basado en un barato ysencillo fotodiodo PIN.

48 Simular con LTspice

Una introduccin al renovado simuladorde LT tan fcil de seguir que teenganchar a Spice!

52 Que viene el bus! (9)

Este mes usamos HTML y Javascript parahacer funcionar una estacin de controlen un Smartphone.

60 Interfaz OnCE/JTAG

Este adaptador fue originalmentediseado para la placa de nuestro cursode DSP pero tambin es compatible conotros DSPs de Freescale.

64 Visualizador vocal

Cuntas veces te resulta muy difcil mirarla pantalla del polmetro mientras hacesuna medida? Aqu tienes una solucin quete dice el valor medido sin necesidad deapartar la vista.

68 Retrnica: lbum de Tubos Exticos

Las usuales caractersticas de laelectrnica extraa y antigua.

70 Hexadoku

Nuestro rompecabezas mensual con untoque de electrnica.

76 Prximo nmero

Un avance de los contenidos de laprxima edicin.

42 Medidor de radiacin mejoradoEl instrumento bsico que describimos en este artculo puede utilizarse con

diferentes sensores para la medicin de las radiaciones gamma y alfa. Es par-

ticularmente adecuado para medidas a largo plazo y para examinar muestras

radiactivas dbiles. El fotodiodo tiene un rea sensible menor que un tubo Gei-

ger-Mller as que tiene una tasa de recuento menor, lo que a su vez significaque es ms fcil detectar la radicacin de una pequea muestra.

14 Super ArduinoLa placa chipKITTMMax32 ofrece una potencia de clculo de 32 bits y 80 pines

de entrada/salida mientras sigue siendo compatible con el entorno Arduino.

Este es el componente hardware del excitante desafo de diseo que te traen

RS Components, Circuit Cellar y Elektor. En este artculo encontrars unos

cuantos consejos que debera darte una ventaja para empezar a trabajar con el

hardware y el software que vas a presentar para este desafo.

20 Robusta: un satlite realizadopor estudiantes

Francia es conocida por su importante participacin en el programa espacial eu-

ropeo y por su industria espacial de primer orden, aunque menos por la forma-

cin de sus lites en este dominio. Por ello, el Centro Nacional de Estudios Espa-

ciales (CNES) ha lanzado Expresso: la primera llamada para proyectos destinados

a la enseanza superior, en 2006. La Universidad de Montpellier 2 ha respondido

con la presentacin de su proyecto Robusta, un pico-satlite de tipo cubesat, que

conlleva una experiencia cientfica til a la comunidad espacial.

36 Sencillo detector de murcilagosMuchas variedades de murcilagos producen sonidos en el rango de frecuencias

de los 40 kHz, que est dentro del rango operativo de la mayora de los trans-

ductores de ultrasonidos estndar. Si amplificas las seales recogidas por uno de

esos transductores y las pasas por un divisor de frecuencias, la salida estar en tu

rango audible de frecuencias.

SUMARIOVolumen 32Noviembre 2011n 377


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ANALGICO dIGItAL

MICROCONtROLAdORES & EMBEBIdO

AudIO tESt & MEdIdA

Nmero 377, Noviembre 2011 ISSN 0211-397X

Elektor Electronics Worldwide, es una edicin que tiene por objetivoinspirar a sus lectores a que utilice la electrnica a todo nivel,presentado proyectos y desarrollos electrnicos y tecnologa de lainformacin.

Edita: Elektor International Media Spain, S.L.

Apartado de Correos 62011 - 28042 Madrid - Espaa.Tel.: 91 110 93 85 - Fax: 91 110 93 96Web: www.elekto r.es E-mail: [email protected] s

La revista est disponible en kioscos, libreras y tiendas de electrnica, omediante suscripcin. Elektor se publica 11 veces al ao con una edicindoble para los meses de Julio y Agosto.

Elektor se publica tambin en Ingls, Francs, Alemn y Holands. Juntocon las ediciones franquiciadas, la revista est en circulacin en ms de50 pases.

Jefe de Redaccin internacional:Wisse Hettinga

Redaccin Elektor Espaa: Eduardo Corral ([email protected])

Redaccin Internacional: Harry Baggen, Thijs Beckers,Jan Buiting, Guy Raedersdorf, Clemens Valens, ErnstKrempelsauer y Jens Nickel

Laboratorio: Antoine Authier (Responsable), Ton Knipa, TonGiesberts, Luc Lemmens, Daniel Rodrigues, Jan Visser y ChristianVossen

Cartas del lector: [email protected]

Director Internacional: Paul Snakkers

Publicidad: Susanna Esclusa ([email protected])

Marketing: Carlo van Nistelrooy

Atencin al Cliente: Carlo van Nistelrooy

Suscripciones: Elektor International Media Spain, S.L.,Apartado de Correos 62011, 28042 Madrid, EspaaTel.: +34 91 101 93 95, Fax: +34 91 101 93 96Internet: www.elektor.es E-Mail: [email protected]

Elektor International Media es una plataforma multimedia e interactiva para todos aquellos

interesados en la electrnica. Desde los profesionales apasionados por su trabajo a los aficionados

con ambiciones profesionales. Desde los principiantes a los expertos, desde los estudiantes a los

profesores. Informacin, educacin, inspiracin y entretenimiento. Analgico y digital; prctico y

terico; software y hardware.


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Ms informacon y pedidos en

www.elektor.es/reflow-mate

Particularidades:

Una distribucin ptima de la temperatura gracias a

las bombillas IR especiales

El cajn se abre automticamente al final del proceso

de soldadura

La cubierta frontal permite una visin perfecta

Caractersticas:

Tensin de alimentacin: 230 V/50 Hz

Potencia: 3500 W

Peso: unos 29 kg

Dimensiones: 620 x 245 x 520 mm (H x A x P)

Mtodo de calentamiento: Irradiacin IR en

combinacin con circulacin de aire

Manejo: Directamente a travs de las teclas del men

y el LCD del horno

A distancia a travs del software de PC y unaconexin USB

Alcance de la temperatura: 25...300 C

(300 C mximo y 260 C para soldar)

Tamao efectivo de la placa: mximo 350 x 250 mm

Cantidad de sensores de temperatura: 2 internos fijos

y 1 externo (incluido)

Precio:

2495,00(IVA y gastos de envo excluidos)

El eC-reflow-mate es el aparato ideal para montar prototipos y pequeas series de placas con componentes

SMD. Este horno SMT dispone de un amplio recinto de calentamiento que ofrece amplitud de espacio a

otras placas. La temperatura se mantiene muy uniforme

y constante en todo el recinto gracias a la ayuda de

2 sensores incorporados y de tubos IR de calentamiento

con un desarrollo lineal A, diseados especialmente

para esta mquina.

Elektor eC-reflow-mate

N

uevo

Horno de refusin SMT profesional

l i

Maquetacin: David Mrquez

Imprime: Senefelder Misset Doetinchem, The Netherlands

Distribucin en Espaa: S.G.E.L.

Depsito Legal

GU.3-1980ISSN 0211 397X31 de Diciembre de 2006

P.V.P. en Canarias: Precio de cubierta ms sobre tasa area de0,15 euros.

Derechos de autorLos circuitos descritos en esta revista son exclusivamente para usodomstico. 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 artculospublicados en nuestros libros y revistas (que no sean anuncios deterceros) estn registrados por Elektor International Media BV yno pueden ser reproducidos o difundidos de ninguna forma ni porningn medio, incluidas fotocopias, escaneos o grabaciones, parcial ototalmente sin la previa autorizacin escrita del Editor.Tambin ser preciso disponer del citado permiso antes de almacenarcualquier parte de esta publicacin en sistemas de recuperacin decualquier naturaleza. Los circuitos, dispositivos, componentes, etc.,descritos en esta revista pueden estar protegidos bajo patente. ElEditor no acepta responsabilidad alguna en ausencia de identificacin

de la citada patente(s) u otra proteccin. La presentacin de diseoso artculos implica que el Editor est autorizado a modificar lostextos y los diseos presentados y a utilizar los contenidos en otraspublicaciones y actividades de Elektor International Media. El Editorno garantiza la devolucin del material a l enviado.

RenunciaLos precios y descripciones de los productos relacionados conla publicacin estn sujetos a modificacin. Excluidos errores yomisiones. Las opiniones expresadas a lo largo de los distintosartculos, as como el contenido de los mismos, son responsabilidadexclusiva de sus autores. As mismo, el contenido de los mensajespublicitarios es responsabilidad de los anunciantes.

Elektor International Media BV 2008


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NOTICIAS

National Instruments presenta nuevos niveles de productividad con LabVIEW 2011

La versin correspondiente al 25 aniversario

del software de diseo de sistemas proporcio-na una integracin sin igual con el hardwareNational Instruments ha presentado NILabVIEW 2011, la versin correspondien-te al 25 aniversario de su premiado soft-ware de diseo de sistemas. LabVIEW queacelera la productividad de los ingenierosy cientficos que desarrollan e implemen-tan sistemas de medida y control pararesolver algunos de los mayores desafosdel mundo de la ingeniera. LabVIEW2011 puede incrementar drsticamentela eficiencia del desarrollo mediante lasnuevas libreras especficas de ingenieray su capacidad de interactuar con casicualquier dispositivo de hardware sobreel que se realice el despliegue, incluyendoel nuevo controlador multi-ncleo de NICompactRIO y el NI PXIe-5665, uno de losanalizadores vectoriales de seales de RFde ms altas prestaciones del mercado.Tambin es compatible con los bloquesprimarios de las aplicaciones incluidas enel reciente Microsoft. NET Frameworke incluye numerosas funciones sugeridaspor los usuarios. Con estas y otras venta-

jas, LabVIEW 2011 ayuda a los ingenieros aintegrar los componentes individuales delsistema en una nica y reconfigurable pla-taforma para que puedan hacer su trabajoms rpido, mejor y a menor costo.Hace veinticinco aos creamos LabVIEWpara ayudar a los ingenieros a centrarseen la innovacin en lugar de luchar con losproblemas de programaciones complica-das y de integracin de sistemas y actual-mente, se ha convertido en el software dediseo de sistemas ms importante en lasaplicaciones de medida y control, dijo JeffKodosky, miembro del negocio y tecnolo-

ga de National Instruments, co-fundador

e inventor de LabVIEW. Con cada nuevaversin, ya sea por asegurar la integracincon el hardware ms reciente introducien-

do nuevas libreras y APIs o por implemen-tar las caractersticas requeridas por la in-geniera, nuestro principal objetivo siguesiendo incrementar la productividad encualquier situacin de la ingeniera.LabVIEW 2011 hace posible que los inge-nieros consigan importantes incrementosde productividad en diversas tareas, inclu-yendo las siguientes funciones de ahorrode tiempo:- Desarrollar rpidamente de una mane-ra visualmente impactante interfaces deusuario contemporneas con una nuevapaleta Silver de controles e indicadores- Reutilizar el cdigo con soporte para losltimos bloques primarios de las aplicacio-nes .NET, estructuras .m y el nuevo XilinxIP para el mdulo LabVIEW FPGA.- Incrementar hasta un mximo de cincoveces la rapidez de carga, cableado, ediciny compilacin del cdigo de FPGAs- Crear y distribuir mediante programacinficheros ejecutables para los objetivos deldespliegue

- Generar subprocesos asncronos para crear

con ms rapidez aplicaciones multiprocesocon una nueva API de comunicacinGracias a su estabilidad para aplicaciones

en misiones crticas, as como para su in-tegracin simplificada con el hardwarede muchos lderes del mercado, LabVIEW2011 ofrece a los diseadores de sistemasde medida y control la confianza para in-novar de manera eficiente dentro de unainfraestructura de soporte ya probada.Al utilizar LabVIEW, se redujo en un ter-cio el tiempo de desarrollo del sistema encomparacin con el tiempo que dedic-bamos con los mtodos tradicionales,dijo Glenn Larkin, un ingeniero de NIF(National Ignition Facility) perteneciente

al Lawrence Livermore National Laboratory,sede de investigacin de la fusin avanzaday de uno de los lseres ms potentes delmundo. Tenemos previsto ampliar el usodel software LabVIEW y del hardware deNI en muchas instalaciones que soportanal NIF, as podremos hacer realidad estosmismos incrementos de productividad enfuturos proyectos.Cuando se combina con hardware modu-lar, el software LabVIEW 2011 es la piezacentral del mtodo de NI para el diseogrfico de sistemas, lo cual proporcionauna plataforma unificada dedicada al di-seo, creacin de prototipos y desplieguede aplicaciones con la mxima eficacia. Losingenieros y cientficos de prcticamentetodas las industrias estn utilizando el di-seo grfico de sistemas tanto para aplica-ciones de medidas bsicas como para losms complejos proyectos de investigacinavanzada.

www.ni.com/labview

XP Power, capaz de suministrar 60 W con un formato ultra compacto de 2 x 3

XP Power ha presentado recientementeuna incorporacin a su familia ECS de fuen-tes de alimentacin AC-DC ultra compac-tas con una sola salida para aplicacionesindustriales y mdicas. Posiblemente sea lamenor unidad de 60 W actualmente en elmercado, la ECS60 ampla la densidad depotencia establecida por la serie ECS. Conunas medidas de tan slo 50.8 x 76.2 x 26.7

mm (2 x 3 x 1.05 pulgadas), la unidad ECS60ocupa un 25% menos de espacio que el restode diseos disponibles en la industria actual,con un footprint de 2 x 4 pulgadas.

Con unas prdidas energticas inferioresa 0.5 W, esta unidad refrigerada por con-veccin, cuyo rendimiento est entre el87% - 89%, ayuda enormemente a que elproducto final del cliente cumpla con losestndares de eficiencia energtica. La se-rie tambin cumple los lmites establecidospor XP Power, green power. La familia ECSahora tambin abarca los rangos de 25 W,

45 W y 60 W en formatos de 2 x 3 pulgadasy de 100 W con 2 x 4 pulgadas.

www.xppower.com


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DesignSpark chipKITChallenge

Contest launches November 28, 2011!Challenge your talent against other engineers worldwide to producean energy-efficient design solution using the free DesignSpark PCBsoftware and Microchips chipKITdevelopment board.

Achieve the most energy-efficient design andyou could win a shareof $10,000!

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FREEChipKITMax32development kit.**Subject to availability.

FREEchipKITMax32development kit for qualified engineers.

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chipKIT is a registered trademark of Microchip Technology Inc. Max32 is a registered trademark of Digilent, Inc.Personal Download for I Elektor

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Driver LED buck de 16 canales y50mA con correccin de puntosy dimming para escala de grisesNews article

Farnell lanza un microsite de sensores para dar accesoa una fuente integral con ms de 4.000 productos ysoporte para ingenieros de diseo

Incluye notas de aplicacin, vdeos de formacin y una serie de soluciones de tecnologas dedeteccinFarnellha lanzado un nuevo microsite dedicado a los sensores y a las aplicaciones de deteccin.Adems de ofrecer acceso rpido y fcil a ms de 4.000 productos, el microsite de sensorestambin ofrece una gran variedad de recursos de diseo, incluyendo notas de aplicacin, docu-mentos y vdeos de formacin para ayudar a los ingenieros a mantenerse al da con las tecnolo-gas y las metodologas ms recientes de este sector de tan rpido desarrollo.La gama de productos abarca sensores de nivel y sensores microelectromecnicos(MEMS) e incluye aplicaciones en sectores que van desde la industria mdica hasta laautomocin. Adems ofrece una gran variedad de dispositivos como sensores de pre-sin, temperatura y humedad, y tecnologas de sensores tctiles, resistivos, inductivos,capacitivos, pticos, de proximidad y de efecto hall. La demanda de dispositivos consensores avanzados de factor de forma pequeo en diversos sectores ha aumentado sig-nificativamente, ha dicho David Shen, Group SVP & Global Head of Technical Marketingde Premier Farnell. En respuesta a dicho aumento en la demanda, Farnell ahora ofreceuna gama amplia y completa de sensores y dispositivos de fabricantes lderes de la indus-tria. El nuevo microsite de sensores y tecnologas de deteccin ofrecer un recurso adi-cional a los ingenieros que buscan una fuente integral de informacin tcnica, tendenciastecnolgicas y aplicaciones para el diseo de sus aplicaciones basadas en sensores.www.farnell.com/sensing

Linear Technologyacaba de presentar el LT3745,un driver LED integrado de 16 canalesa con uncontrolador-convertidor reductor de 55V.Este driver LED es capaz de suministrar corrientesde hasta 75mA para cada canal, pudiendo regu-lar hasta 36V para LEDs en serie, resultando idealpara aplicaciones como grandes paneles de LEDs.Cada canal dispone de correccin de puntosindividual de 6 bits y dimming PWM de 12bits para escala de grises. En conjuncin consu tiempo mnimo de respuesta, de 0.5s, elLT3745 ofrece una gran variedad de contrastesdinmicos.Entre otras caractersticas, tanto la correccinde puntos como el dimming en escala de grisespueden configurarse mediante un puerto seriecon lgica TTL/CMOS.

www.linear.com/product/LT3745

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Todo un laboratorio de electrnica en un solo dispositivo USBCon NI myDAQ, tu ordenador se convierte en el instrumento. Alinstalar el controlador de hardware NI ELVISmx dispondrs de:Multmetro Digital, Osciloscopio, Generador de Funciones, AnalizadorBode, Analizador de Seales Dinmicas, Generador de Forma de OndaArbitraria, Generador de Salidas Digitales y Lector de Seales Digitales.

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Contenido del paquete:Dispositivo NI myDAQ, DVD de instalacin que contiene NI ELVISmx y NI DAQmx, as como las versiones para estu-diante de LabVIEW y Multisim con sus licencias correspondientes, Cable USB, Puntas de prueba para el multmetro,Cable de audio (3,5 mm), Conector de tornillos con destornillador NI, Tarjeta informativa de iniciacin, Tarjeta infor-

mativa de programas de ejemplo de TI, Bandeja de almacenamiento reutilizable.

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NOTICIAS


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NOTICIAS

Ms informacin en

www.elektor.es/app

Elektor ofrece ahora una App que no tepuedes permitir no tener en tu iPhone,

iPod Touch o iPad. La caja de herra-

mientas electrnica de Elektor (Elektor

Electronic Toolbox) es una coleccin

de nada menos que 28 herramientas

electrnicas que puedes escoger entre

una amplia coleccin de iconos.

Destacados:

Bases de datos de Transistores, FETs,

Triacs, Thyristores, Diodos e ICs

Diseo de circuitos con NE555

Calculadora de la Ley de Ohm

Esquemas

Convertidor de bases numricas

Clculo de resistencias para LED

Clculos R/L y BJT

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Elektor App para iPhonee iPad

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La caja de herramientas

electrnica de Elektor

Las bombillas incandescentes de 60 vatios sedejan de distribuir en la UE

A partir del 1 de septiembre, los fabricantes dejaron de distribuirbombillas incandescentes de 60 vatios en la UEen cumplimientode una directiva comunitaria que pretende retirar del mercado lasbombillas incandescentes y halgenas tradicionales y fomentar elalumbrado eficiente.Una campaa que en Espaa constituye un momento clave por-que las bombillas de 60 vatios son de las ms usadas en el hogarespaol, como afirma Mar Gandolfo, responsable de formacin dePhilips Ibrica.La UE comenz a aplicar esta normativa en el ao 2009, con la sus-titucin progresiva de bombillas incandescentes de ms de 100vatios, y dio un segundo paso en 2010 con la retirada de aquellassuperiores a los 75 vatios.El objetivo final de la UE es que para el ao 2012 todas las bombillasde 40 y 25 vatios sean finalmente sustituidas por bombillas de bajoconsumo, fluorescentes compactas y LED, que garantizarn mayoreficiencia energtica y que ayudarn a parar los 15 millones de to-neladas de CO2 anuales que en la actualidad emitimos.Mar Gandolfo seala que los consumidores notarn el cambio enun ahorro energtico de hasta un 80% en el caso de los fluo-rescentes y la nueva tecnologa LED o en la vida de estos tipos deiluminacin, que rondar de 7 a 12 aos, en el caso de los fluores-centes, y hasta los 25, en el caso de los LED.A pesar de que las bombillas de bajo consumo son ms caras quelas incandescentes, la UE asegura que el ahorro se compensa consu bajo consumo, ya que stas slo consumen la cuarta y quinta

parte de electricidad que las incan-descentes.

Para clarificar las caracte-rsticas tcnicas de las

nuevas bombillas, laUE obliga al comer-

ciante y distribui-dor a incluir enlos envoltoriosinformacionestcnicas como lacantidad de luz

irradiada, la efi-

cacia energtica,las horas de vida,

los nmeros de en-cendidos o la regula-

cin de intensidad, en-tre otras caractersticas.

Para informar a los consu-midores sobre esta nueva

normativa y las alternativasexistentes en el mercado, la

empresa Philips ha desarrolla-do una accin desde el 1 de sep-tiembre donde los consumido-

res podrn cambiar su bombillaincandescente por una bombilla

eficiente en 18 centros comercia-les repartidos por el pas.


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NOTICIAS

Fadisol presenta un medidor de campos de radiofrecuenciaEl medidor digital C-7302 permite detectar losniveles de radiacin en entornos profesionales

y particularesLos campos electromagnticos se produ-cen tanto de modo natural, al acumularsecargas elctricas por las tormentas, comode modo artificial. Las antenas de televi-sin, radio o telefona mvil, los hornosmicroondas o los equipos Wi-Fi son ge-neradores de campos de radiofrecuencia(RF). En su catlogo 2011, Fadisol presentael medidor digital de campos de RF C-7302que permite medir y controlar el valor de

los campos electromagnticos generadospor diferentes fuentes.Este medidor digital tiene diversas utilida-des entre las que destacan: deteccin de

fugas de hornos microondas; evaluacinde los niveles de intensidad de los camposelectromagnticos por el personal de se-guridad; medicin de los niveles permiti-dos en las antenas de telefona mvil y enlos propios telfonos mviles; deteccin decmaras inalmbricas, etc.El medidor est diseado para medir y con-trolar tanto los campos de electrofrecuen-cia normal como los de 2, 45 GHZ. El mode-lo C-7302 de Fadisol incorpora una alarmaque se dispara cuando el valor de medicines superior a 1mW/cm2. Para ahorra ener-

ga, el medidor se auto apaga despus deestar 30 minutos inactivo.

www.fadisel.es

Microchip presenta microcontroladores de 8 bit con lgica configurable integrada enencapsulados de 6 a 20 patillas

Microchip anuncia nuevos microcontro-ladores PIC de 8 bit en encapsulados de6 a 20 patillas que incorporan lgica y unalto nivel de integracin de perifricos.Los microcontroladores PIC10F(LF)32x yPIC1xF(LF)150x cuentan con nuevos perif-ricos, incluyendo clulas de lgica configu-rable (Configurable Logic Cells, CLC), gene-radores de forma de onda complementaria(Complementary Waveform Generators,CWG) y osciladores controlados numri-camente (Numerically ControlledOscillators, NCO) que introducenuna nueva funcionalidad en mi-crocontroladores con pocas pa-tillas. Estos microcontroladoresde aplicacin general potencianel mbito de aplicacin de las fa-milias PIC10F, PIC12F y PIC16F yofrecen soporte a nuevas aplica-ciones de los microcontroladores.Permiten que los diseadores me-

joren la funcionalidad, reduzcanel tamao del diseo y disminu-yan el coste y el consumo de ener-ga en productos como pequeoselectrodomsticos de cocina, ilu-minacin interior en automviles,herramientas elctricas, contadores de su-ministro y otras aplicaciones.Los perifricos CLC de los microcontrolado-res PIC10F(LF)32x y PIC1xF(LF)150x permi-ten el control por software de lgica com-binacional y secuencial, lo que incrementala interconexin integrada en el chip de losperifricos y las E/S. Esto reduce el nmerode componentes externos, ahorra espacio

ocupado por el cdigo y aade funcionali-dad. El CWG funciona con mltiples perif-ricos para generar formas de onda comple-mentarias con control de banda muerta yautoapagado, mejorando as las eficienciasde conmutacin. Adems, el perifricoNCO permite el control lineal de frecuenciay ofrece una alta resolucin, que son re-quisitos imprescindibles para aplicacionescomo balastos en iluminacin, generacinde tonos y otros circuitos de control reso-

nante. Los microcontroladores tambin secaracterizan por su bajo consumo de ener-ga, con corrientes inferiores a 30 A/MHzen modo activo y menos de 20 nA en mododormido, as como un oscilador interno de16 MHz integrado, convertidor A/D y hasta4 perifricos PWM (modulacin de anchode impulso). Un mdulo indicador de tem-peratura integrado permite realizar medi-

das de temperatura de bajo coste.El desarrollo cuenta con el soporte del kitde desarrollo PICDEM Lab (DM163045),con un precio de 134,99 dlares que in-cluye muestras de los microcontroladoresPIC10F322 y PIC16F1507. Tambin estdisponible la plataforma de evaluacin F1(DM164130-1), con un precio de 39,99 d-lares, para el desarrollo con microcontrola-dores PIC de 8 bit de gama media mejora-dos, incluyendo la familia PIC1xF(LF)150x.

Tambin hay disponible una herra-mienta de configuracin de CLC gra-tuita que agiliza el proceso de confi-guracin del mdulo CLC mediantela simulacin de la funcionalidad delos registros y de la lgica combi-national en un interface grfico deusuario (GUI). Esta herramienta sepuede descargar desde el sitio webde Microchip: http://www.micro-chip.com/get/NWUNLos nuevos microcontroladorestambin son compatibles con lasherramientas estndar de desarro-llo de Microchip, entre ellas el de-purador/programador PICkit 3,el MPLAB IDE, el emulador en cir-

cuito MPLAB REAL ICE y el depurador encircuito MPLAB ICD3, as como los compila-dores de Microchip y HI-TECH C.Los microcontroladores PIC10F(LF)32x yPIC1xF(LF)150x se suministran en diversosencapsulados SOT23, PDIP, MSOP, TSSOP,DFN y QFN de 6 a 20 patillas.

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MICROCONTROLADORES

Super ArduinoComenzando conel chipKIT Max32

Con toda seguridad, ya ha habido intentosprevios de hacer las placas Arduino compa-tibles con 32 bits, sin embargo, hasta dondeyo s, estos intentos slo han alcanzado uncierto factor de compatibilidad con Arduinoy nunca una compatibilidad a nivel de lasherramientas. Algunas de estas placas estnsoportadas por libreras de programas que

ofrecen una funcionalidad y sintaxis similara la de Arduino. Por su parte, Digilent ha lle-vado la compatibilidad con Arduino un pasoms all, integrando el compilador, el linka-

dor y el programador para el procesadorPIC32 usado en su placa chipKIT sobre el ver-dadero entorno de desarrollo integrado (IDEde ahora en adelante), Arduino 00222. Desdeel punto de vista de un IDE Arduino, los chip-KITs son slo objetivos, cuidadosamente lis-tados a lo largo de las placas Arduino clsi-cas de 8 bits. Diligent quiso incluso ir un poco

ms all y llegar a crear un sitio web con unaURL acabada en .cc [1], al igual que lo haceArduino. Con el mismo espritu de Arduino,la placa chipKIT comprende un cdigo fuente

y un circuito completamente abierto, lo quesignifica que los ficheros de diseo del cir-cuito (esquemas elctricos en Eagle y fiche-ros PCB), estn disponibles para su descargagratuita, as como los programas, todos ellosde cdigo abierto. A diferencia de Arduino,la PCB chipKIT es una placa de cuatro capas,por lo que poca gente se atrever a intentar

fabricarla por s mismo.Hay dos modelos de chipKIT: el Uno32 yel Max32. Mecnicamente, el Uno32 escompatible con el Arduino Uno clsico y el

Clemens Valens (Elektor Francia)

Si eres de los lectores interesados en microcontroladores, probablemente hayas odo hablar de Arduino y

que, incluso, hayas trabajado con l. Si lo has hecho, tambin es posible que hayas rondado en los lmites

de esta encantadora plataforma de 8 bits, llegando a desear que tenga ms potencia de clculo, memoria

e incluso lneas de E/S. Con la gran cantidad de placas de microcontroladores existentes, esto se puede

conseguir fcilmente, pero con el coste de estar aprendiendo nuevas herramientas todo el tiempo. Esto

ha sido as hasta hace poco, cuando la casa Digilent introdujo su solucin para aquellos que deseaban ms

potencia sin tener que cambiar de herramientas. Su placa chipKIT Max32 ofrece una potencia de clculo de

32 bits y alrededor de 80 terminales de E/S, al tiempo que sigue siendo compatible con el entorno Arduino.


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MICROCONTROLADORES

Max32 es compatible con el Arduino Mega,el cual es la versin ms completa delArduino estndar. Sealar que la casa Digi-lent ha hecho sus placas rectangulares paracorregir la forma curiosa de borde corto delas placas Arduino de manera que son lige-ramente ms largas. Creo que esto no debeser ningn problema para nadie.El resto del artculo se centra en el Max32,as que, vamos a ello!

La placaLa placa Max32 viene como una PCB roja de 4capas, en una pequea caja roja y blanca sinnada ms, como por ejemplo, sin un cableUSB, sin documentacin, slo con una URL[2]. Para aquellos que no conocen de memo-ria las dimensiones de la Arduino Mega, laplaca mide 10,2 x 5,4 cm. Al igual que sucedeen la Arduino Mega, tres bordes de la placaestn alineados con los conectores, exceptoel de los conectores para los terminales digi-tales del 0 al 13 (en idioma Arduino), que

son modelos de doble fila en la placa Max32.Encontraremos los terminales digitales del70 al 85 en los terminales extra. En el ladodel conector de alimentacin y USB, hayespacio suficiente para un conector de pro-gramacin ICSP de Microchip. Este conectortiene el contorno especial tipo Sparkfun(escalonado) en la colocacin de sus termi-nales, permitiendo que un conector de tipopinheader realicen los contactos adecua-dos incluso si no estn soldados.La alimentacin de la placa se puede hacer atravs del conector USB o utilizando el conec-tor jack de alimentacin, que nos permitiruna tensin de entrada de hasta 15 Vdc. Elpuente JP1 nos permite saltar el regulador de5 V, por lo que deberemos tener especial cui-dado con lo que hacemos ya que podemosquemar el circuito integrado. Cuando damosalimentacin a una placa virgen deberemosobservar el molesto encendido del diodoLED rojo, colocado al lado del conector dealimentacin, indicando que la lnea de 3,3

V (3V3) proporciona alimentacin mientrasel diodo LED verde (LD4) parpadea a una fre-cuencia de 3 Hz.El Max32 es poco ms que una placa soporte(BoB, del ingls breakout board) para elprocesador PIC32 de 100 terminales, mon-tado cerca del centro de la placa, con unafuente de alimentacin y un puerto serieUSB en el lateral. Este PIC32 es un micro-controlador de 32 bits de Microchip, quees muy similar a los Cortex-M3 de ARM (verapartado correspondiente). La placa soportael dispositivo PIC32 ms grande disponiblehasta el momento, el PIC32MX795F512L.Este circuito integrado est contenido en unencapsulado de 100 terminales y dispone de512 KB de memoria flash, 128 KB de memo-ria RAM y trabaja con un reloj de 80 MHz.Dispone de USB-OTG (on-the-go), una MACEthernet y dos controladores CAN.Despus de esta corta introduccin delcircuito, vamos a echar una ojeada a losprogramas.

Introduccin al PIC32Cuando preguntamos por los microcontroladores de 32 bits, la ma-

yora de la gente menciona en primer lugar a ARM, otros piensan en

aquellas casas que implementan el ncleo ARM, como Atmel, ST o

NXP y, slo unos pocos piensan en Microchip. Aunque es verdad que

muchos telfonos mviles confan en la tecnologa ARM, una gran

cantidad de otros consumidores de dispositivos electrnicos, como

cmaras digitales e impresoras, contienen procesadores basados en

MIPS. Hasta el momento no he hecho ninguna comprobacin seria

sobre esto, pero se dice que hay bastantes ms procesadores MIPS

de 32 bits en el mercado que de los procesadores ARM. As pues, el

tener alguna experiencia en procesadores MIPS es algo bueno paracualquier aficionado serio a los microcontroladores y el PIC32 es una

excelente plataforma con la que comenzar.

Existe en la actualidad cinco familias: 3xx, 4xx, 5xx, 6xx y 7xx. La 3xx

y la 4xx son consideradas de propsito general, mientras que las

otras tres tienen ms perifricos como CAN o Ethernet y pueden te-

ner ms memoria RAM. Los dispositivos estn basados en un ncleo

MK4 MIPS de 32 bits, con una transmisin de datos segmentada

(pipeline) de cinco etapas y capaz de soportar frecuencias a reloj

de hasta 80 MHz. El fabricante asegura unas prestaciones mximas

de 1,56 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1), un valor ligeramente mejor

que el de un ARM Cortex-M3, que puede proporcionar hasta 1,25

DMIPS/MHz, segn ARM.

Todas las familias tienen hasta 512 KB de memoria flash ms 12 KBde memoria de arranque y hasta 32 KB de memoria RAM para los dis-

positivos 3xx/4xx o hasta 128 KB para los de las familias 5xx/6xx/7xx.

Todos trabajan con todos los perifricos que podamos pensar para

este tipo de microcontroladores (puertos serie, PWM, ADC, etc.)

pero tambin disponen de mltiples canales de acceso directo me-

moria (DMA).

Las familias se suministran en dos tamaos: 64 terminales (sufijo

H) o 100 terminales (sufijo L). Sealar que un encapsulado 121 XBGA

contiene un dispositivo de 100 terminales. Los PIC32 son compati-

bles a nivel de terminales con algunos dispositivos PIC24 y dsPIC, por

lo que pueden integrar una gran cantidad de microcontroladores de

Microchip y de herramientas de desarrollo (MPLAB). En las pginas

web existentes podemos encontrar una gran cantidad de libreras de

programa a la vez que existen una gran cantidad de pginas web de-

dicadas a proyectos que comparten experiencias con PIC32

(www.mypic32.com). Las hojas de caractersticas y otro tipo de do-

cumentacin tambin estn accesible a travs de la URL

www.microchip.com/pic32.

Familia USB OTG CAN Ethernet RAM

3xx Up to 32 KB

4xx 1 Up to 32 KB

5xx 1 1 Up to 128 KB

6xx 1 1 Up to 128 KB

7xx 1 2 (1 for 764) 1 Up to 128 KB


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El IDEComo ya se ha mencionado, la programa-cin de la placa se ha hecho utilizando un IDEArduino modificado que podemos descargarcomo archivo gratuito de [2]. La instalacindel fichero de 128 MB es bastante sencilla,ya que slo tenemos que descomprimirlo enun directorio adecuado, en el disco adecuadode nuestro ordenador. El programa descom-primido ocupa unos 480 MB de espacio dedisco. Para iniciar el IDE tenemos que lan-zar al ejecutable llamado mpide.exe, quese encuentra en el raz del directorio IDE.El IDE es una plataforma cruzada (cross-platform) que trabaja sin problemas sobreWindows, Linux y MacOS, aunque debemostener instalado primero Java.Al estar basado el Max32 en el IDE deArduino, la gente de Digilent se ahorr eltener que escribir una gran cantidad dedocumentacin. En su lugar, todo lo quenecesitamos saber para instalar y comenzara trabajar con Arduino se explica en detalle

en la pgina web de Arduino [3]. Tambinpodemos ir a dicha pgina con nuestraspreguntas sobre la sintaxis del lenguaje deprogramacin.En el momento de escribir este artculo, laversin del IDE era la 0022 (mpide-0022-chi-pkit-win-20110619 para ser precisos), lamisma que la actual para el IDE Arduino ofi-cial. Segn Digilent, este IDE es idntico alIDE Arduino official excepto en que ha sidoampliado con un compilador/linkador PIC32y con libreras, de aqu que pueda ser utili-zado para programar tambin las placas de 8

bits de Arduino. Por supuesto, lo he probadoslo para descubrir que mi clon Arduino, unSeeeduino v1.1, no fue reconocido: Inva-lid device signature (firma dispositivo no

vlida). Esta placa funciona perfectamentecon el IDE Arduino 0022 oficial.Despus de instalar el IDE y conectar elMax32 con el ordenador, podemos utilizar lasherramientas para compilar uno de los ejem-plos de muestra incluidos en el IDE y volcarlosobre la placa. No debemos olvidar selec-cionar la placa Max32 en el men Tools ->Board y seleccionar el puerto serie adecuadocorrectamente (Tools -> Serial Port). Una vezhecho esto, el ejemplo BlinkWithoutDelay(File -> Examples -> Digital) debiera funcionarsin modificaciones con tan slo pulsar sobreel botn Uploadpara ver el diodo LED verdeLD4 que empieza a parpadear a una veloci-dad de 0,5 Hz.Si hemos conseguido llegar hasta aqu sinproblemas, tenemos configurado todopara desarrollar aplicaciones reales para elMax32. As pues, continuad leyendo ya quean habr cosas que queremos saber

Montando un shieldHacer parpadear un diodo LED es bonitopero no muy satisfactorio, este es elmotivo por el que me he aventurado aprobar mi placa de extensin (shield)Ethernet Arduino en el Max32 (un shieldes una placa de ampliacin para una placaArduino). La extensin est basada en elcontrolador independiente de EthernetENC28J60 de Microchip, con una inter-faz SPI incorporado. Ya lo s, el PIC32 yaincorporada una MAC Ethernet, pero nodispona de una ampliacin manejablecon un PHY Ethernet y un conector RJ45.

Digilent propone esto como una amplia-cin (que ofrece otras cosas detrs), perono tena tiempo de pedir una y esperar aque llegase. Adems, ahora ya he tenido

una buena oportunidad para ver tambincomo era la compatibilidad entre Arduinoy el Max32. Como veremos ms adelante,no es completaMi vieja ampliacin de Ethernet (a par-tir de ahora la llamar ampliacin-Ether-net o etherShield, para distinguirla dela ampliacin Ethernet oficial de Arduinobasada en el W5100), esta soportadapor una librera y algunos ejemplos. Estaampliacin y su cdigo funciona bastantebien sobre mi Seeeduino. Por lo tanto, miprimer paso fue el de instalar esta libreraen el IDE del Max32 (en el directorio libra-ries\) y ver si compilaba adecuadamente. Larespuesta fue, como bien podemos espe-rar, NO. La razn no estaba en el propiocdigo sino en el hecho de que el compila-dor, aparentemente, era incapaz de encon-trar algo que compilar. Segn la pginaweb de Digilent, donde se explican algunascosas a tener en cuenta en la exportacindel cdigo Arduino, las libreras se supone

que se manejan de la misma manera a comolo hace Arduino, pero, claramente, ese noes mi caso. Cuando coloqu la librera en eldirectorio hardware\pic32\libraries\ (dondeencontramos los mismos elementos queen el directorio libraries\), el compiladorencontr el cdigo, pero produjo muchoserrores y avisos diciendo que el cdigo con-tena cdigo especfico de AVR (las placasArduino estn basadas en los procesadoresAVR de Atmel). Estupendo! Ahora ya tenapor dnde empezar.Lo primero que tenemos que hacer cuando

exportamos las libreras Arduino es des-hacernos de las referencias a la memo-ria de programa. Con un AVR son necesa-rias algunas directivas especiales para el

Figura 2: Una Mirada ms cercana de la conexin SPI entre el etherShield

y el Max32.

Figura 1: El IDE Max32 mostrando

un #def i nepara eliminar el cdigoespecfico AVR.


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17elektor 11-2011

MICROCONTROLADORES

compilador para que pueda acceder a lasconstantes (strings, tablas) localizadas enel espacio de programa. Esto no es nece-sario para el PIC32 y estas directivas tie-nen que ser eliminadas. Para mantenernuestro cdigo Arduino compatible seramejor definir estos parmetros (#dene)en otro lugar. As, podemos usar la macro

_BOARD_MEGA_(verFigura 1), definida porel IDE Max32, para hacer esto (aclaracin:es posible que los lectores esperasen algocomo_BOARD_MAX32_). Debemos hacer lomismo para cualquier directiva #includeespecfica de AVR.Es posible que esto no sea suficiente (en micaso no lo fue) ya que la librera tambinpuede hacer referencia a registros del AVRque el PIC32 no tiene. El controlador SPI parael circuito integrado Ethernet ENC28J60, secomport as, probablemente porque es

relativamente viejo y la librera SPI, que ahoraforma parte del IDE Arduino, sencillamenteno exista cuando fue escrita en su momento(no aparece antes de la versin 0019 sep-tiembre 2010). As pues, modifiqu la viejalibrera etherShield para utilizar en su lugarla nueva librera SPI Arduino y prob esto pri-mero en IDE real de Arduino antes de inten-tarlo en el IDE del Max32.Esto introdujo nuevos problemas ya que lalibrera SPI hace referencia a funciones determinales que al compilador Max32 no legustan. Al final, el problema estaba cau-sado por mi librera que estaba escrita enC y compilada como tal, mientras que lasfunciones de los terminales y la librera SPIhaban sido escritas en C++. As pues, devuelta de nuevo sobre el IDE de Arduino,tuve que exportar la librera etherShieldcompleta a C++ y probarla. Esto no fue par-

ticularmente difcil de hacer, pero tenemosque vigilar directivas del compilador como#extern C { },ocultas en lugaresinesperados. Despus de las ltimas modi-ficaciones mi librera etherShield se com-pil sin errores en el IDE del Max32ypara laplaca Max32. Pero, funcion?No, por supuesto que no! Realmente estono fue una sorpresa ya que ya haba vistoproblemas en los mensajes sobre SPI, en lapgina web de Digilent, pero el optimismose mantena en m.El principal problema es la incompatibilidadde los terminales de E/S del Max32 con los ter-minales de E/S del AVR. Los terminales digi-tales de Arduino del 10 al 13 tienen la capa-cidad de trabajar con SPI, mientras que losterminales 10 y 11 lo pueden hacer tambincon PWM. La razn para esta combinacin essencillamente el modo en que los terminales

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de E/S del AVR han sido sacados por Atmel.El PIC32 combina las funciones de un mododiferente en sus terminales de E/S y no existeuna equivalencia exacta con los terminalesdel AVR. Diligent ha elegido dar prioridad alas funciones PWM, tal y como han sido usa-das en las funciones analogWrite de Arduino,lo que significa que slo podra conectarseparte del puerto 2 SPI a estos terminales. Sinembargo, han encontrado un modo de conec-tar el puerto 1 SPI de un modo compatible conArduino, usando el conector ICSP Arduino (verFigura 2), que est conectado a las mismasseales que los terminales 10 a 13. Nunca heconsiderado este conector como parte de unaampliacin compatible pero he tenido suerte,ya que Seeedstudio, el fabricante de mi ether-Shield, ha colocado un conector tipo pinhea-der ICSP en la ampliacin, en el lugar ade-cuado. Su sustitucin con un conector hem-bra en la cara de soldadura slo me llev unospocos minutos y restableci la compatibilidadSPI con el Max32. Para evitar conflictos entre

los terminales 11, 12 y 13 (MOSI, MISO y SCK),simplemente suprim estos terminales de miampliacin (ver Figura 3). Ahora ya deberafuncionar, no es as?Error. En este punto encend mi osciloscopioya que sospechaba problemas de compatibi-lidad entre el protocolo SPI producido por elPIC32 y el aceptado por el ENC28J60. Lo msnotable fue la velocidad de reloj que me perju-dicaba ligeramente. El osciloscopio me demos-tr que estaba en lo cierto ya que donde elArduino intentaba alcanzar una velocidad dereloj de unos 610 kHz, el PIC32 estaba volando

en torno a los 20 MHz. De acuerdo a las hojasde caractersticas del ENC28J60 esto deberaser vlido, pero haciendo pruebas ms tarde,cuando todo funcionaba adecuadamente, me

demostr que una frecuencia de 2,5 MHz eraun valor mucho ms realista. Por ahora, tanslo he reducido la velocidad de reloj del PIC32a un valor parecido al de Arduino: 625 kHz.Con este cambio la placa de ampliacin anno funcionaba pero poda sentir que estabamuy cerca.Hoy da, incluso los osciloscopios digita-les de presupuesto ms bajo, pueden gra-bar las curvas de pantalla, incluyendo miAtten ADS1022C, de 25 MHz y 240 (por-tes incluidos), donde esta funcin tan tilme demostr que haba un problema depolaridad/fase entre el reloj SPI y las lneasde datos. Comparando cuidadosamentelas transiciones descubr que la placa deampliacin necesitaba el modo 1 SPI en elMax32, mientras que se usaba el modo 0 enla placa Arduino. El hacer esto significabaque la placa de ampliacin iba a funcionarpor fin? As fue (ver Figura 4). Uf!.

Puntualizaciones finalesDigilent ha hecho un trabajo decente en laexportacin del PIC32 al IDE Arduino. Aunqueno hayan alcanzado el 100% de compatibili-dad, s que han trabajado duro y han conse-guido llegar hasta casi conseguirlo. Se suelesuponer que una sencilla placa de ampliacinArduino, con unas sencillas libreras que respe-ten las reglas y el estilo del cdigo de Arduino,seran fcilmente exportables, aunque poda-mos caer en algunos de los problemas en losque yo me he encontrado. Para las placas deexportacin ms complejas de AVR nos pode-mos encontrar con pequeas sutilezas que

sern mucho ms difciles de solventar y quepueden requerir unos slidos conocimientossobre el PIC32. Para hacernos la vida ms fcil,intentemos utilizar las funciones disponibles

en las libreras Arduino en lo mximo posibley dejar que Digilent haga el trabajo duro pornosotros. Digilent ha comenzado a manteneruna lista de placas de ampliacin reconoci-das que funcionan por lo que recomendamosechar una ojeada antes de comenzar nuestropropio proyecto. Podemos esperar a las actua-lizaciones del IDE Max32 que corrigen algunosde los problemas mencionados en este art-culo, por lo que debemos asegurarnos quesiempre estamos utilizando la ltima versin.La nica cosa que an no he llegado a tenercompletamente clara es el problema dednde colocar nuestras propias libreras.Despus de pensar mucho en ello y haceralgunas pruebas, he asumido que todos losficheros que contienen cdigo especficodel PIC32, como los controladores de bajonivel, deben estar colocados en el directoriohardware\pic32\libraries\ , incluidos los fiche-ros que necesitan estos ficheros. El resto deficheros, incluyendo los ficheros ejemplo quese usan en la librera, deben estar colocados en

el directorio libraries\para asegurar que vana ser reconocidos por el IDE como ejemplos.

Los ficheros con el cdigo fuente para laspruebas y los experimentos descritos eneste artculo pueden ser descargados de [4].

(110661)

Enlaces en Internet y Recursos

[1] http://chipkit.cc

[2] www.digilentinc.com

[3] http://arduino.cc

[4] www.elektor.es/110661

Figura 4: El resultado de un puerto conseguido:

ahora ya puedo conectar un diminuto servidor web que corra sobre el Max32.

Figura 3: Las modificaciones que he hecho

en el etherShield.


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El satliteRobusta(RadiationO n B i p o -

lar UniversitySatellite Test

Applicat ion , verFigura 1) [1] ser

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a principios de 2012. Trans-portar un experimento cientfico de la

medida de la degradacin de los componentes electrnicos. Se situar

en una rbita elptica de 340 km a 1450 km, con una inclinacin de 71.Durante toda la duracin de su vuelo, transmitir a la estacin de tierrade estudio, localizada en el campus de la Universidad de Montpellier,los datos de las medidas de los componentes probados y los diversosparmetros de su estado. Sometido a diversas fuentes de radiacin,viento solar, partculas que impactan de los centenares de radiaciones yrayos csmicos, el satlite descender poco a poco y se desintegrar alcabo de dos aos de vida, al entrar de nuevo en la atmsfera terrestre.

El satlite RobustaEste satlite tiene una verdadera misin cientfica: medir la degra-dacin de dos aos de radiacin ionizante de componentes electr-nicos basados en transistores bipolares. Los componentes a probar

Los cubesatLos satlites del tipo cubesat corresponden a un programa de en-

seanza puesto en funcionamiento en el ao 2000 por la Universidad

Politcnica de California (CalPoly) [2], cuyo objetivo es el de ofrecer a los

estudiantes una experiencia concreta as como conocimientos punteros

ligados a la investigacin y a la industria espacial. Un cubesat es un sa-

tlite cbico de 10 cm de lado que pesa 1 kilo como mximo y dispone

de una potencia mxima de 1 W. Est constituido por una carga til,

llamadapayload,que corresponde al experimento enmarcado y de una

plataforma que comprende las diversas placas electrnicas que permi-

ten el control del experimento, la comunicacin con la estacin de tierra

y la gestin de la energa. El conjunto representa el equivalente de un

satlite convencional de tamao muy pequeo, sometido a las mismas

limitaciones que los grandes satlites, con choques trmicos, vibracio-

nes extremas en el despegue, radiaciones, vaco en el espacio, etc.


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elegidos son los comparadores de tensin LM139 y los amplificado-res de tensin LM124, componentes utilizados a menudo a bordo

de los satlites. Estas degradaciones se cuantifican por medio demedidas de corriente, de tensin, de temperatura y de la

dosis recibida (ver Figura 2). Esta dosis corresponde ala cantidad de energa por unidad de masa. A continua-

cin, los resultados sern comparados con los obtenidos porun mtodo de prueba, en tierra, puesto en funcionamiento por

investigadores de los laboratorios de la Universidad IES (Institutode Electrnica del Sur) de Montpellier [3][4].

La duracin de la misin en vuelo se ha fijado en dos aos. Los datossern medidos, como mnimo, cada 12 horas. Seguidamente, serntransmitidos a la estacin de tierra del campus de Montpellier utili-zando frecuencias y un protocolo de radioaficionados. La transmi-sin se har en radiodifusin (broadcast), es decir, en continuo,cada minuto, independientemente de que el satlite est en una

ventana de visibilidad de la estacin de tierra o no.Un punto crucial para el xito de la misin es la gestin de la energa.La alimentacin del satlite se har por medio de bateras de In-Li, de la casa Saft, que se recargarn por clulas solares especficasespaciales, de triple unin, y con un rendimiento del 27%.

La estructura internaLa estructura mecnica, las dimensiones, el posicionamiento de lasplacas electrnicas y la problemtica del sistema de lanzamiento,por medio de un p-pod (ver Figura 3), son realizadas por la sec-cin GMP (Gnie Mcanique et Productique, es decir, IngenieraMecnica y de Produccin) y la GEII (Gnie lectrique et Informati-que Industrielle, o Ingeniera Elctrica e Informtica Industrial) delIUT de Nmes. El sub-sistema de la placa de alimentacin, la ges-tin de la energa de las bateras y de las clulas solares, quedanasegurados por la seccin GEII del IUT de Nmes. El sub-sistema dela placa del controlador, que gestiona las rdenes entre las placasy almacena los datos de medida, y las partes de programacin demicrocontroladores o receptores de las pruebas, son llevadas a cabopor las secciones del Polytech de Montpellier. El sub-sistema de laplaca de experimentacin, que comprende los componentes bajo

prueba, el sensor de la dosis de radiacin y los sensores de tempe-ratura, ha sido concebido por estudiantes de licenciatura y de ms-ter EEA de la facultad de ciencias. Los sub-sistemas de la placa deradiocomunicacin y la estacin de tierra, han sido elaborados msparticularmente para el recorrido en hiper-frecuencias.Los componentes y materiales utilizados en este proyecto son com-ponentes comerciales no rugerizados, a excepcin de algunos ele-mentos como la batera y las clulas solares. Se ha implementadoun procedimiento riguroso para asegurar la calidad de la radiaciny reducir en lo mximo posible los riesgos unidos a su exposicin alas radiaciones. Se considera que el proyecto ser un xito completosi se sobrepasa un ao de funcionamiento.

La estructura mecnicaLa estructura mecnica ha sido diseada y fabricada en bloquepara que todo forme una nica pieza (ver Figura 4). Los diversoselementos del satlite, clulas solares, PCIs, tornillos, conectores,

hilos, etc., han sido todos diseados y dimensionados a medida queavanzaba el proyecto. Ha sido necesaria una constante interaccinentre los diferentes equipos de las diferentes partes para actualizarlos diversos elementos, a medida que se iban validando las distintasevoluciones y correcciones. La estructura est realizada en aluminio6061 de densidad estable en el medio espacial.

La placa de potenciaLa placa de potencia recargar la batera y distribuye las diversastensiones necesarias de los diversos sub-sistemas. Aqu tambin seencuentra el sistema necesario para la activacin del despliegue de

Figura 1. Modelo CAD del satlite Robusta. (fuente: RobustaCom)

Figura 2. Ejemplo de modelizacin para el clculo de la dosisabsorbida por un componente de Robusta que utiliza el programa

FASTRAD. (fuente: RobustaCom)


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las antenas, una vez que el satlite est en rbita. Las dimensionesde los componentes permiten disponer de un margen adecuado a lapotencia necesaria. El sistema de carga de la batera tiene en cuentala variacin de la tensin de las clulas solares en funcin de la tem-peratura y de la degradacin de stas con el tiempo. Se proporcio-nan tres tensiones: 8 V, para la amplificacin antes de la emisinde datos hacia la Tierra; 6 V, para los circuitos lgicos; y -5 V paralos componentes bajo prueba. Las seis caras que albergan las clu-las solares estarn sometidas a las radiaciones solares en un ordenaleatorio, siguiendo la rotacin del satlite. Se ha elegido medir latensin y la corriente proporcionada por estas seis caras, con el finde verificar la carga adecuada de las bateras y medir la rotacinimplcita del satlite. Los estudiantes han elegido un bus IC paradialogar entre la placa de potencia y la placa del controlador.

La placa de experimentacinPara la placa de experimentacin, su circuito electrnico ha debidoser diseado y probado ampliamente. En efecto, cada circuito inte-grado bajo prueba (LM124 y LM139) comporta ocho elementos sobre

los cuales es necesario medir sus corrientes, tensiones, temperatu-ras y dosis de radiacin. As pues, ha sido necesario encontrar unaarquitectura, basada en conmutadores analgicos controlados porel microcontrolador, para multiplexar las medidas tomadas sobre losdiferentes terminales de los componentes (ver Figura 5). Los estu-diantes han tenido que elegir un bus que permitiese gestionar el grannmero de direcciones asignadas a los interruptores y, de esta forma,descubrir los buses IC y SPI. Adems de la placa de potencia, las otrasplacas poseen en comn un PIC18F4680, un interfaz CAN y un dispo-sitivo anti latchup(proteccin de los microcontroladores contra loscortocircuitos generados por partculas ionizantes).

La placa controladorEs el cerebro del satlite: su funcin es la de ordenar las tareas de lasotras placas. Gestiona el dilogo con las otras placas y es responsa-ble de la gestin de la energa disponible. Por ejemplo, prohbe unacomunicacin con la estacin de tierra cuando hay una prueba encurso, ya que estas dos acciones, si se ejecutan al mismo tiempo,consumiran demasiada energa.

Dosimetra

Temperatura

SoftwareA la placa d econtrolador

Bus CAN

Bus SPI

110493 - 11

CAN

PORT

Mmoire

Metrologa del entorno Microcontrolador PIC18F4680

Interruptores

Sensor de temperatura 1

Sensor de temperatura 2

Dosimetra OSL

MUX

I/O

Componentesprobados

2x LM1242x LM139

Sistemade

medidaAntena

Bus CAN

Soporte elctrico

Bus I2C

Placa de

comunicacin

Placa de

controlador

Placa de

experimentacin

Placa de

potencia

Figura 3. Modelo interconectado 3D de un p-pod.(fuente: CubeSat Project)

Figura 4. Modelo interconectado 3D del satlite.(fuente: RobustaCom)

Figura 5. Diagrama de bloques de la placa experiencia.(fuente: RobustaCom)

Figura 6. La interconexin de las cuatro placas con interfaz ICy bus CAN.


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Durante las reuniones celebradas entre los distintos sub-sistemas, seha decidido utilizar un bus CAN para la comunicacin entre los dife-rentes sub-sistemas (ver Figura 6). Por otro lado, durante la concep-cin del prototipo, los estudiantes han podido desarrollar su propioprotocolo de intercambio de datos. Como el nmero de mensajes aenviar a las otras placas era elevado, se ha decidido utilizar una redPtri con el fin de no publicar mensajes, evitar bloqueos y, adems,tener en cuenta las limitaciones impuestas.

La placa de radioPara el sub-sistema de radiocomunicacin, los estudiantes han com-

prendido el sentido de banda de frecuencias asignadas para unaaplicacin. Despus de haber estudiado diversas arquitecturas deemisin-recepcin, han optado por un sistema de dos frecuenciasseparadas: 435,325 MHz para la emisin hacia la estacin de tierray 145,95 MHz para la recepcin de los telecomandos. La eleccinde los componentes y, principalmente, los amplificadores, se hahecho directamente de acuerdo con los estudiantes del sub-sistemade la estacin de tierra, en funcin del presupuesto del enlace. Sinembargo, adems de una cultura necesaria sobre la problemtica

propia a las radiofrecuencias, los estudiantes han debido poner enmarcha unos procesos de tratamiento de seal en funcin de la elec-cin del tipo de modulacin y demodulacin. No se han olvidado dela simulacin, principalmente para las antenas del satlite, que hansido simuladas enteramente con la ayuda de un programa profesio-nal especfico para las hiper-frecuencias: el CST Microwave Studio.

La estacin de tierraLa estacin de tierra es una parte integral e indispensable para elfuncionamiento de una misin espacial. Cuando el satlite est enrbita, se convierte en el nico interfaz de comunicacin posible.

As, permite recibir todos los datos de experimentacin y los par-metros de vuelo (telemetra), pero tambin enviar los telecomandospara modificar el protocolo experimental o el comportamiento delsatlite (por ejemplo, gestionar la alimentacin, activar o desactivarciertas partes del satlite).La estacin de tierra de Robusta (ver Figura 7) est construida alrede-dor de equipos de radioaficionados. El elemento central de su arqui-tectura es un emisor-receptor que permite la modulacin/demodu-lacin de las seales AFSK, en la banda de los 430MHz para la teleme-

100 % estudianteRobusta, satlite y estacin de tierra dedicada, han sido enteramen-

te diseados y realizados por estudiantes provenientes de diversas

formaciones de la Universidad de Montpellier 2: IUT de Nmes, es-

cuela de ingenieros PolytechMontpellier, licenciados y masters EEA

(electrnica, electrotcnica, automtica) de la Facultad de Ciencias.

Este proyecto, en cooperacin con el CNES, est financiado por otras

grandes industrias del sector electrnico.

De este proyecto se podrn sacar varias grandes lneas: el estudio

del sistema y la gestin asociada, la estructura mecnica, las pruebas

medioambientales, los sub-sistemas relativos a diversos dominios

del EEA: la gestin de la energa, la carga til, la placa controlado-

ra, la placa de radiocomunicacin, la estacin de tierra asociada.

Por ltimo, falta aadir una parte de comunicacin y de divulgacin

por encima de la media. El satlite debe estar pensado, realizado y

verificado por los estudiantes, guiados por profesores expertos en el

dominio asociado, siempre bajo el control del CNES. Igualmente, los

estudiantes se encargan de la gestin del proyecto.

Este proyecto es una experiencia de naturaleza industrial que com-

parte su duracin, su coste y su tecnologa a la escala de los estu-

diantes. En cuanto al sistema, Robusta permite que los estudiantes

de bachillerato puedan desarrollar prototipos tcnicos punteros y

mejorar sus sentidos de la comunicacin, todo ello descubriendo el

mundo espacial. Deben implicarse desde la definicin de la misin

hasta la explotacin de los datos de medida, pasando por todas las

fases de diseo, aprovisionamiento de materiales, realizacin de pro-

totipos y pruebas.

ExpressoEl Centro Espacial de Toulouse (CST), que depende del CNES, propo-

ne a los estudiantes adquirir una experiencia concreta en el dominio

de los sistemas orbitales. Tambin es la ocasin de probar nuevas

tecnologas y de realizar experimentos cientficos para la comunidad

espacial a mitad de coste. Para mantener el proyecto, el CNES ofrece

medios financieros y pone a disposicin un coordinador del proyecto

y de expertos del CST para el anlisis trmico, las clulas solares, las

pruebas de vibracin, las autorizaciones de uso de frecuencias, etc.


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tra y en la banda de los144 MHz, para los tele-comandos. Dos antenasmotorizadas establecenel enlace con el sat-lite. Un ordenador ges-tiona la motorizacin deestas antenas as como elenvo de los telecoman-dos y la recepcin de latelemetra. Todos losprogramas de la esta-cin de tierra han sidodesarrollados, bien demanera interna, o bienrecuperados del mundodel cdigo abierto,comenzando por el sis-tema operativo del PC,que es Linux Ubuntu yque gestiona la estacinde tierra. Esto permitela adaptacin de losprogramas a nuestrasnecesidades especficasy una evolucin en eltiempo sin limitacionesparticulares.

La lanzadera VegaDespus de una peti-cin de candidatos, seha seleccionado el sat-lite Robusta, entre otrosocho, para su puesta enrbita tras el vuelo decalificacin de la lanza-

dera Vega (ver Figura8). El proyecto Vegadebe permitir poneren rbita satlites depequeo tamao, deentre 300 y 2000 kilos,

en rbitas bajas o polares. Esto ser una primicia para esta lanza-dera, que despegar de la base de Kourou a finales de 2011.En total, sern expulsados de la lanzadera un total de nueve cube-sat al mismo tiempo que la carga principal, un satlite cientfico lla-mado LARES System, as como el mini-satlite educativo ALMASat.

(110493)

Enlaces en Internet & referencias

[1] El proyecto Robusta: www.ies.univ-montp2.fr/robusta/

[2] Cubesat de California Polytechnic State University : http://polysat.

calpoly.edu/

[3] J. Boch, Estimation of Low Dose Rate Degradation on Bipolar Linear

Integrated Circuits Using Switching Experiments,IEEE Trans. NuclearScience, vol. 52, p.2626-2621, diciembre. 2005.

[4] J. R. Vaille, F. Ravotti, P. Garcia, M. Glaser, S. Matias, K. Idri, J. Boch,

E. Lorfevre, P. J. McNulty, F. Saigne, L. Dusseau, Online dosimetry

based on optically stimulated luminescence materialsIEEE Trans. on

Nuclear Science, vol. 52, Issue 6, Diciembre 2005 pp. 2578 2582.

La aventura espacial contina con Friends y RistrettoRobusta, Expresso, Friends, Ristretto, no son trminos relativos

al caf sino, ms bien, los nombres de los proyectos de estudian-

tes para conquistar el espacio. Pequeos satlites de estudiantes,

cada vez ms grandes; esto es lo que nos propone la Universidad de

Montpellier 2 en colaboracin con el CNES, la ESA y la Universidad

Baumann de Mosc.

Para hacer frente a estos nuevos retos, la Universidad de Montpellier

2 prximamente va a poner en funcionamiento un centro espacial

universitario, bautizado SOLARIUM (Sistemas Orbitales Ligados a las

Actividades de Investigacin Interdisciplinaria de la Universidad de

Montpellier 2) y subvencionado por la fundacin Van Allen, primera

en Francia en valorar los pequeos satlites.

Figura 7. La estacin de tierra deRobusta. (fuente: RobustaCom)

Prueba de vibracin del cubsat sobre un vibrador (fuente: Cnes)

Figura 8. El cohete Vga.(fuente: ESA)


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nterfaces optocoplados con aislamiento elctrico entrada - salida.

Permiten seales de control por niveles TTL o CMOS. (Entrada de 3 a 24 V. D.C.).

Segn modelo con salidas mediante rels, transistores Mosfet o Triacs.


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CURSO DSP

Curso de audio DSPParte 5: Estructura delos programas DSP del curso

El software se divide en dos partes. La pri-mera referente al entorno de programa, quees comn para todas las aplicaciones. Lasegunda es un audioloopen el cual se pro-cesa la seal, y que es nica del proyectodel curso y permite al lector llevar a cabootras aplicaciones individuales. Ambos con-ceptos se describen en el presente artculo.Para este curso las traspasaremos y adecua-remos a nuestra tarjeta DSP.

Tareas del entorno de programaEn el entorno podemos definir por nuestracuenta varios puntos del DSP: reloj del pro-cesador y sistema de interrupciones, con-trolar el stack de soft ware y muchos ms.Entre otros, el DSP con los componentesperifricos se conecta con la tarjeta DSP,y hace posible el intercambio de datos deaudio y de control entre s. La conexincon los componentes perifricos significaque en los registros del DSP se describi-rn explcitamente las configuraciones de

los puertos DSP. Podramos decir que enel entorno de programa se configuran lasfunciones del hardware, lo cual posibilitaque trabajemos con l. En nuestro caso

esto abarca cinco componentes perif-ricos, siendo normalmente el ADC, DAC,SRC, la SEEPROM y el puerto SPI, los cua-les son para nosotros como los planetasalrededor del sol DSP. La figura 1muestradicho sistema solar. Las lneas continuasrepresentan la transmisin de datos y lasde puntos la transferencia de seales decontrol, que sirven tanto para programarcomo para transmitir informacin sobre elestado del funcionamiento y los compo-nentes perifricos. Para el ADCse disponen las seales del

reloj, con las cuales se definen la frecuenciade funcionamiento y la planificacin de lastransferencias de datos. El ADC es capaz dedetectar por su cuenta la relacin entre lafrecuencia principal y la de funcionamientodel DSP y por ello no hace falta programarlo.En nuestro caso la relacin es de 512. Para el DACtambin hay que poner a dis-posicin las seales del reloj. Al igual que elADC, el DAC tambin es capaz de detectarla relacin entre frecuencias y configurarsedebidamente. El SRCno funciona tan independiente

como el ADC y DAC, sino que hemos de pro-gramarlo. Los puertos I2S y de audio digitaldel SRC se configuran mediante las series debytes de la tercera parte del curso. La pro-

gramacin del DSP se hace va SPI y formaparte del propio entorno. Esto requiere con-figurar el SPI de modo que el protocolo detransferencia se corresponda con el SRC.Finalmente se reinicia el SRC desde el DSPy se transfieren 54 bytes al SRC. La SEEPROM puede utilizarse comomemoria no voltil. Si queremos que la tar-

jeta DSP funcione con una determinada apli-cacin fija sin hacer uso del debugger, pode-mos iniciar el DSP desde la SEEPROM. El DSPcontiene un programa bootloader en una delas partes de su ROM. Mediante el puerto SPIpueden transmi-tirse datos a componentes externos fuerade la tarjeta DSP. En todos los medidoresdigitales de nuestro curso utilizaremos elpuerto SPI para controlar los displays debarras LED. Despus tambin podemosaadir al puerto SPI por ejemplo un micro-controlador con teclado, un potencimetrodigital (codificador rotativo) y un LCD, y aspoder cambiar los parmetros de nuestroprograma DSP, por ejemplo ajustar las fre-cuencias de oscilacin de nuestro generadorsinusoidal.

Diseo del entornoEl entorno de programa consta de cuatropartes:

Alexander Potchinkov (Alemania)

En el siguiente artculo describimos las estructuras de aplicacin de los programas diseados en

el curso DSP. Hemos optado por hacer una seccin especfica para todas las aplicaciones dentro

del mismo entorno y los programas individuales para el tratamiento de seales en un bucle de

audio (audioloop). El objetivo es facilitar el acceso a la programacin DSP y el uso de los programas

descritos en el curso. El artculo concluye con algunas notas y consejos tiles sobre el ensamblador y

la programacin de DSPs.


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CURSO DSP

1. Declaracionesgenerales

Definicin del uso dememoria por parte de las

variables de programa y los par-metros. Para ello hemos determinado

reas de memoria fijas. Asignacin de las constantes requeridaspor el programa. Entrada de datos en el vector de interrup-ciones, que se encuentra en el archivo i vt .asm.

2. Configuracin del DSPLos ajustes del DSP (la configuracin delncleo del procesador y los puertos perif-ricos) se lleva a cabo escribiendo registrosde 24 bits, utilizando direcciones que vandesde la $FFFF80 a la $FFFFFF. Este espacioincluye 128 direcciones, de las cuales utili-zamos 18, y segn el fabricante del proce-sador se conoce como Internal I/O MemoryMap. En nuestro DSP56374 con encapsu-lado de 52 pines nos servimos de la X-RAM.La escritura de los registros se lleva a cabomediante la instruccin movep(Move Peri-pheral Data), que permite escribir en losque han sido seleccionados sin tener queutilizar el registro de procesador, comoocurrira con la instruccin de move nor-mal. Como ejemplo, la instruccin movep#$D17D00,x:RCR, con la cual se activa elRCR (Receive Clock Register). Este registroespecifica las caractersticas de los mdulosreceptores de los puertos de audio. RCResslo una abreviatura til (igual que las reglasnemotcnicas en lenguaje ensamblador)

tras la cual se esconde la direccin $FFFFBF,que difcilmente seremos capaces de recor-dar. Por esta razn, en cada programa utili-zamos el archivo de ayuda mioequ.asm, enel cual, entre otras cosas, se listan las direc-ciones de todos los registros de entrada ysalida con abreviaturas tiles, facilitandoel trabajo al programador enormemente.Este archivo se enlaza con la rutina Includeen ensamblador. El programa empieza con el contador deprograma $000000, ocupado por el resetdel DSP. La primera instruccin es un salto a

la direccin de programa $100, que incluyela tabla de vectores de interrupcin y otrasrutinas internas. Aqu es donde comienza elverdadero programa.

Se bloquean todas las interrupcionespara las siguientes configuraciones delprocesador. As tambin evitamos losaccidentes, mientras el procesador seinicializa con sus registros del ncleo y losperifricos. Se resetea el puntero de stack del hard-ware (sp) y se inicia el stack del software enla X-RAM a partir de la direccin $40, con lasdirecciones ascendentes.Las configuraciones del DSP y sus perifri-cos son bastante completas, ya que el DSPest pensado para ser muy flexible y uni-versal. No obviaremos decir que el ajustede un DSP slo puede hacerse revisando

exhaustivamente el manual, lo cual puedesuponer toda una tortura para el princi-piante. Por suerte, el procesador se ha dise-ado siguiendo una lgica y el manual deFreescale est bien redactado. Una deta-llada descripcin paso a paso nos pondren situacin sin mayores problemas. Enadelante slo damos las indicaciones msimportantes: Ajustes del PLL para el reloj del proce-sador. El reloj del procesador est confi-

gurado para funcionar a 147,456 MHz, locual equivale a seis veces la frecuencia delmaster de audio y a 3072 veces la de mues-treo, de 48 kHz. Con los factores del prees-

calado y el multiplicador, el hemos de pres-tar atencin al rango de frecuencia VCOpermisible de 300 a 600 MHz (ponemosel VCO a una frecuencia de 589,824 MHz).Podemos encontrar en las tablas las indi-caciones para una frecuencia de audio mscomunes. Para frecuencias distintas ten-dremos que hacer los clculos por nosotrosmismos. Damos por hecho que la tarjetaest equipada con un oscilador de cuarzoa 24,576 MHz. El PLL se configura con unfactor de multiplicacin de 6 mediantePCTL=#$01E006. La secuencia de comandos m o v e c#0,sp, move #$40,r6ymove #-1,m6

resetean el puntero de stack del hardwarey activan el stack del software. Mediante IPRP=#$000003se inicia elsistema de interrupciones para los puertosde audio y se establece el nivel de prioridad2. En este curso no hacemos uso de las inte-rrupciones del ncleo. Puertos de audio: los ajustes consis-ten en establecer el modo master con unafrecuencia de 24,576 MHz, el modo de redcon dos canales y los datos de 24 bits justi-

ficados a la izquierda, para un entorno de32 bits, el I2S, las interrupciones para enviary recibir, el tratamiento de las excepcionesy el Last-Slot (canal derecho). Los registros

ADCCS5340

Aud io-PortESAI

SPI-PortSHI

Port HTimer-Port

TIO00

Signal Processor DSP56374

DACPCM1781 SRC

SRC4392

SEEPROMM95M01

SPI-Port

110005 - 11

externalDevices

Oscillator

24.576MHz

Figura 1. Sistema Solar del DSP.


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CURSO DSP

de recepcin y envo han de cargarse conlos mismos datos RCCR=TCCR=$FDD302y R C R = T C R = $ D 1 7 D 0 0 . MedianteRSMA=RSMB=TSMA=TSMB=#$00FFFFseconfiguran los canales en el modo de red(pueden ser hasta 32) individualmentepara estar o no a disposicin del emisor yel receptor. En la actual configuracin sehan liberado todos los canales posibles,de los cuales slo utilizamos dos. ConPCRC=PRRC=#$000FFFse establece portC como puerto de audio. Es posible configu-rar tambin los pines individuales de port Ccomo GPIO y utilizar con nuestro DSP comopuertos de audio si fuera necesario. Puerto SHI: incluye las configuracio-nes del modo SPI, el funcionamiento comomaster a una frecuencia de 0,9216 MHz,sin interrupciones, cpol=cpha=0, narrowspike filter, FIFO off.Programacin del SRC: datos de 8 bits, ajus-tes HCKR=#$002048yHCSR=#$000040Control del display de barras LED: datosde 16 bits, ajustes HCKR=#$002048 yHCSR=#$000044

Configuracin del puerto H: ste se uti-liza para la SRC y la SEEPROM as como paraestablecer el modo de boot.PH4: entrada GPIO, Lock-Signal de SRC4392PH3: salida GPIO, reset del SRC4392PH2: funcionamiento como MODC-PIN,modo de boot del DSPPH1: salida GPIO, ChipSelect del SRCSRC4392PH0: salida GPIO, ChipSelect de la SEEPROMM95M01.La configuracin se lleva a cabo mediantePCRH=#$000014yPRRH=#$00000F.

3. Partes del programa antes de ejecutarel bucle de audio

Permitir interrupciones, especialmentelas de audio, de modo que el buffer puedaleerse o escribirse libremente y sea posiblela sincronizacin controlada por flags de losdatos de audio recibidos. Programacin del SRC mediante el SHI enel modo SPI

4. ISR

Las secciones del programa para el ISR seencuentran al final del archivo, que perte-necen al propio entorno de programa, y seencuentran en el archivo esai4R2T.asm.

AudioloopEl bucle de audio incluye el tratamientodigital de

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