saber electronica 293

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ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 25 / 201Año 25 / 2011 / 1 / Nº 293Nº 293

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SECCIONES FIJASSección del Lector 80Descarga de CD: Autómatas, Robots y PLC 16

ARTICULO DE TAPALa Televisión 3D 3

TECNOLOGIA DE PUNTACómo son los Televisores 3D 17

MONTAJESSmeter: Medidor de Señal de RF 25Discador GSM para Alarma 27Fuente de 1V a 15V x 15A 49Fuente con Suministro Temporizado 50Medidor de Lámparas CCFL y CCFT 542 Detectores de Proximidad 58

MANUALES TÉCNICOSVoIP: Telefonía por IP 33

AYUDA AL PRINCIPIANTEAlarma con PICAXE 62

AUTO ELÉCTRICOLa Comunicación Electrónica en el Automóvil:Estructura de los Mensajes en el Sistema "LIN-Bus" 69

TÉCNICO REPARADORFallas y Reparaciones en Teléfonos BlackBerry 75Manual de Entrenamiento Sanyo TL5110LCD:Los Sistemas para Pantallas LCD 78

EDITORIALQUARK

Año 25 - Nº 293DICIEMBRE 2011

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DEL DIRECTOR AL LECTOR

LA VERDADERA REVOLUCION

DE LA TV Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos

nuevamente en las páginas de nuestra revista predilectapara compartir las novedades del mundo de la electrónica.

El contenido destacado de esta edición apunta a ex-plicar qué va a pasar con la televisión 3D. Desde hace unpar de años, sobre todo con el mundial de futbol del añopasado, la fabricación y venta de televisores de pantallaplana en todos los países de América Latina creció a nive-les insospechados, un poco por los precios atractivos y otro por la gran publicidad que sehizo sobre estos equipos. Sin embargo, nos han ofrecido (y nosotros aceptamos) “cualquiercosa”… desde equipos de origen chinos, de pantallas enormes pero con resolución pe-queña (740 x 480), cuya imagen y sonido deja mucho que desear, hasta tremendos televi-sores con tecnología OLED con resolución de alta definición (1920 x 1080) de 50” o más,con acceso a Internet e interactividad, pero con precios casi prohibitivos. Bastaba con queuno vaya a un comercio con varias alternativas exhibidas como para que uno se dé cuentade la gran disparidad en la calidad de cada equipo. Y se vendió de todo… desde lo másbarato hasta lo más caro…

Hoy, con casi el 60% de los hogares latinos cuenta con al menos una pantalla plana,la venta ha mermado y las grandes empresas se apuran en ofrecer los smart-TV y los tele-visores 3D y otra vez la misma historia… nos ofrecen de todo y para todos los gustos…algunos con anteojos casi de cartón a precios bastante convenientes y otros con gafas almejor estilo futurista, con comunicación infrarroja con el TV y que nos promete diver-sión al por mayor cuando uno ve una película en 3D, sin embargo, basta con que uno veaunas 20 horas de videos en dicho TV para que se de cuenta que no compró la octava mar-avilla del mundo y es más, hasta a veces termina con dolor de cabeza o la vista cansada.Por lo tanto, uno debería hacerse la siguiente pregunta: ¿vale la pena comprar un TV3D, realmente esta técnica va a revolucionar la televisión?... como es lógico, la respuestava de acuerdo con “el gusto del consumidor”… si Ud. quiere mi opinión, NO VALE LAPENA, porque al comienzo le parecerá ver un video como si la imagen estuviera dentrode una pecera y luego de un tiempo verá que el uso de los lentes le hace perder noción delentorno y cuando uno está en su casa tiene un estado de relajación diferente al que poseeen una sala de cine.

La verdadera revolución de la televisión aún está por venir… falta que las grandesempresas se pongan de acuerdo en cómo se realizará una transmisión para que el especta-dor no necesite lentes para tener el efecto 3D y también faltan reglamentar los algoritmosde mezcla y compresión para que exista verdadera interacción entre el aparato y el espec-tador. La televisión que se viene incluirá al entorno como parte de la proyección, es decir,el aparato recibirá la señal que debe visualizar (una película, por ejemplo) además tendrácámaras que captarán imágenes de la habitación donde está el TV, dentro del aparato semezclarán ambas señales en base a algoritmos normalizados y lo que el espectador veráserá diferente para cada ambiente… parece algo lejano, pero el futuro de la TV está a lavuelta de la esquina.

Ing. Horacio D. Vallejo

SABER ELECTRONICA

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProducciónJosé María Nieves (Grupo Quark SRL)

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicación men-sual SABER ELECTRONICAArgentina: (Grupo Quark SRL) SanRicardo 2072, Capital Federal, Tel (11) 4301-8804México (SISA): Cda. Moctezuma 2,Col. Sta. Agueda, Ecatepec de More-los, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077

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Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se responsabiliza por elcontenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que semencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no en-trañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproduc-ción total o parcial del material contenido en esta revista, así como laindustrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales,salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

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AA RTÍCULRTÍCUL OO DEDE TTAPAPAA

La televisión 3D está en apogeo. Vivimos la era de las imágenes tridimensionales y a buen seguroaún no hemos llegado al cenit en este terreno. Tan sólo estamos ante la punta de un iceberg, cuyabase bien podría ser las pantallas OLED 3D. Nos hallamos pues, ante un concepto de televisióntotalmente distinto e innovador en donde, por una parte se ha primado la óptima visualización 3Ddesde cualquier punto de una sala, sin que necesariamente el espectador se encuentre frente ala pantalla, y por otra se le ha concedido un plus de funcionalidad dada su flexibilidad.La Televisión 3D se refiere a un televisor que permite visualizar imágenes en 3 dimensiones, utilizandodiversas técnicas para lograr la ilusión de profundidad. Todo proceso que permite crear imágenes en 3Dse conoce con el nombre de estereoscopía, y fundamentalmente se basa en el principio natural de lavisión humana, en donde cada uno de nuestros ojos capta en un mismo instante una imagen ligeramentediferente a la del otro ojo, debido a la distancia que los separa. Ambas imágenes son procesadas pornuestro cerebro, permitiéndonos observar el mundo en 3D, tal como lo conocemos. En este artículocomentaremos diferentes aspectos que tienen que ver con los sistemas de video de 3 dimensiones.

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¿CÓMO HACE LA TECNOLOGÍA 3D PARA QUE UN

OBJETO EN UNA PANTALLA SE VEA CON SENSACIÓN DE

PROFUNDIDAD?

Todo tiene que ver con la forma en que nos centra-mos en los objetos cuando los miramos. Vemos lascosas porque nuestros ojos absorben la luz reflejadapor los objetos. Nuestro cerebro interpreta la luz y creauna imagen en nuestras mentes. Cuando un objetoestá muy lejos, la luz que viaja a uno de los ojos esparalela a la luz que viaja en el otro ojo. Pero a medidaque el objeto se acerca, las líneas ya no son paralelas“ellas convergen en los ojos y con un ligero cambiopara compensar”. Para que entienda, cuando acercaun dedo a su nariz, los ojos se ponen bizcos parapoder ver dicho dedo.

“Todo es cuestión de enfoque”.Cuando se enfoca en un objeto, el cerebro tiene en

cuenta el esfuerzo necesario para ajustar los ojos paraconcentrarse en ella, y cómo deben converger losojos. En conjunto, esta información nos permite esti-mar cuan lejos está un objeto. Si sus ojos tienen queconverger lo suficiente, entonces es lógico que elobjeto está cerca de Ud.

El secreto de la televisión y las películas en 3D esque al mostrar a cada ojo la misma imagen en dosposiciones diferentes, puede hacer que su cerebrointerprete que lo que está viendo tiene profundidad.Pero también significa que los puntos de enfoque yconvergencia no coincide con la manera que lo hacencon objetos reales. Es decir, los ojos pueden conver-ger a dos imágenes que parecen estar a diferentesdistancias cuando en realidad se trata de dos imáge-nes que están en una pantalla. Es por eso que ustedqueda con la vista cansada cuando ve un montón depelículas 3D en una sola sesión.

Ahora bien, como Ud. está mirando dos imágenesque parecen ser una sola, el secreto está entonces enlas lentes que usa para “engañar al cerebro” ya que unojo debe ver una imagen y el otro ojo debe ver la otraque interpretará como que está a otra distancia.

Lo más sencillo es utilizar anteojos que poseen len-tes de color diferente para cada ojo y que sea comple-mentarios de modo que cada uno perciba solo unaimagen de las que está en la pantalla. Los dos coloresmás comunes son el rojo y el azul. Si mira la pantallasin las lentes, verá que hay dos conjuntos de imáge-nes ligeramente desplazadas una de otra, figura 1.Una tendrá un tinte azul en el mismo y el otro un tinterojizo. Si se pone las lentes, verá una imagen únicaque parece tener profundidad.

La lente roja absorbe toda la luz roja que viene dela pantalla, cancelando las imágenes rojizas. La lenteazul hace lo mismo con las imágenes de color azul. Elojo detrás del lente de color rojo sólo podrá ver lasimágenes de color azul, mientras que el ojo detrás dela azul ve la roja. Debido a que cada ojo sólo puedever un conjunto de imágenes, el cerebro interpreta queesto significa que ambos ojos están viendo el mismoobjeto. Pero sus ojos están convergiendo en un puntoque es diferente desde el punto de referencia (el obje-tivo será siempre la pantalla del televisor). Esto es loque crea la ilusión de profundidad.

Pero esto es sólo el comienzo… simplemente paraque Ud. sepa qué es la televisión 3D, veremos ahoraconceptos teóricos que llevan a la transmisión de unaimagen 3D y cómo mejoramos ciertos aspectos como“el cansancio en la vista” mediante el empleo de len-tes activos.

INTRODUCCIÓN AL 3D

En sus orígenes, las películas en 3D (como hoy lasconocemos) eran filmadas utilizando dos cámarasindividuales. Luego, la aparición de nuevas cámarasduales (doble sistema óptico) permitió que en la actua-lidad se pueda obtener el mismo resultado con unacámara única. Los dos puntos de vista que ofrecen lossistemas ópticos integrados permiten simular las dife-rentes perspectivas de los ojos izquierdo y derecho.

Como vimos al comienzo, existen diversos tipos delentes 3D en el mercado. Por un lado la típicas lentesde dos colores, conocidas como anaglíficas y por otrolas lentes activas. Las películas en 3D, como Avatar,

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Artículo de Tapa

Figura 1 - Imagen 3D vista sin lentes


que los espectadores han podido disfrutar en las salasse visualizan generalmente con lentes pasivas, mien-tras que la nueva televisión en 3D requiere de lentesactivas. ¿Qué diferencias hay entre unas y otras?

Las primeras lentes para poder ver en 3D fueronlas lentes anaglíficas, los típicos anteojos con lentesde dos colores distintos. Esta diferencia en la colora-ción de las lentes sirve para filtrar de manera distintalos colores que reciben los ojos. Como explica un téc-nico de Sony durante la presentación de la televisiónen 3D, "en realidad no tendrían porque ser siemprerojo y verde, pues lo verdaderamente importante esque los colores sean completamente opuestos dentrode la rueda cromática". De este modo, podría ser queuna lente fuera color amarilla y la otra morada, o unaazul y otra naranja.

Con la evolución de la tecnología y la mejora de lacalidad de las imágenes tridimensionales ha llevadoigualmente al desarrollo de nuevos sistemas de visua-lización. Es el caso de las lentes polarizadas. En elcine dos proyectores polarizan la luz desde un ángulodistinto para cada ojo, de modo que las lentes decodi-fican estas imágenes para proporcionar más calidad.

El problema es que este sistema no puede apli-carse a los televisores, pues el filtro incorporado en laparte frontal de la pantalla solo permite la reproducciónde la mitad del contenido y el brillo. Además, comoapuntan desde Panasonic, "otras de las desventajasde este formato es el limitado ángulo de visualización,ya que los usuarios deben mantener la cabeza erguidapara evitar la fatiga visual que ocasionan el doble con-torneo."

Los diversos fabricantes de los actuales televisores3D adoptan, casi todos, un enfoque diferente en eldiseño de sus equipos, pero el trabajo de la mayoríade estos equipos se basa en mostrar de manera alter-nada y rápida una versión "izquierda" y otra "derecha"de una misma imagen en la pantalla. Lo complejo delsistema aparece cuando se debe conseguir la imagencorrecta para el ojo correcto. Ahí es donde las nuevaslentes 3D para televisión hacen su aparición. Los cris-tales utilizados en las lentes para la televisión 3D sonmucho más avanzados que los acostumbrados a veren las salas de cine. En realidad estas lentes soninalámbricas (a baterías), es decir, son lentes de cris-tal líquido "activo". El equipo (el TV) envía una señalinfrarroja a las lentes y los cristales se oscurecen enforma alternativa bloqueando las imágenes (izquierdao derecha) en sincronía con el televisor. Así que sóloel ojo derecho ve la imagen de la derecha y sólo el ojoizquierdo ve la imagen de la izquierda. En palabras

sencillas: las lentes le permiten a cada ojo ver la ima-gen que le corresponde. Luego, el cerebro combinalas dos imágenes en un “todo”, al igual que lo hacetodos los días con los puntos de vista ligeramente dife-rentes que se obtienen con los ojos derecho eizquierdo. De este modo, nuestro cerebro interpretauna imagen tridimensional.

Es decir, las lentes tienen un sensor infrarrojo quesincroniza las imágenes que se alternan en la pantallade modo que el ojo izquierdo solo ve la perspectivaizquierda y el derecho la derecha. En realidad el sen-sor infrarrojo simplemente sincroniza la imagen quedebe visualizarse para cada ojo, los verdaderos cau-santes de la visualización o no de la imagen son loscristales LCD que contienen las lentes y el obturadoractivo que alterna rápidamente las imágenes en lapantalla. El parpadeo y cambio de imagen de uno aotro ojo se produce a tal velocidad que el cerebro noconsigue darse cuenta del cambio y lo interpreta comouna única imagen tridimensional. El precio de esta tec-nología de lentes activas todavía es muy alto y puederondar los 200 dólares americanos.

PRINCIPIOS FÍSICOS DE LA VISIÓN 3D

El sistema visual humano es un sistema binocular,es decir, disponemos de dos sensores (ojos) que,debido a su separación horizontal, reciben dos imáge-nes de una misma escena con puntos de vista dife-rentes. Mediante estas dos vistas el cerebro crea unasensación espacial. A este tipo de visión se le llamavisión estereoscópica, en la que intervienen diversosfenómenos. Cuando observamos objetos muy lejanos,los ejes ópticos de los ojos son paralelos. Cuandoobservamos un objeto cercano, los ojos se muevenpara que los ejes ópticos estén alineados sobre elmismo, es decir, convergen. Asimismo, se produce elenfoque para ver nítidamente el objeto. Al conjunto deeste proceso se le llama fusión. Un factor que inter-viene directamente en esta capacidad es la separa-ción interocular. A mayor separación entre los ojos,mayor es la distancia a la que apreciamos el efecto derelieve.

Para visualizar correctamente un contenido 3D,figura 2, es necesario:

Evitar la sensación de mareo.El usuario no debe tener que hacer un esfuerzo

para adaptarse a la sensación 3D, sino que esta sen-sación tiene que ser natural.

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Artículo de Tapa


La sensación 3D debe ser nítida y constante a lolargo de todas las figuras y especialmente en los con-tornos de los objetos.

El sistema debe ser lo más independiente posibledel ángulo de visión del usuario.

EVOLUCIÓN

Los pioneros en el estudio de la estereoscopia fue-ron Euclides y Leonardo da Vinci, que ya en su épocaobservaron y estudiaron el fenómeno de la visión bino-cular. Pero para encontrar el primer dispositivo hayque remontarse al año 1838, cuando el físico escocésSir Charles Wheatstone construyó un aparato con elque se podía apreciar el fenómeno de la visión estere-oscópica. Ya en los años 50 se intentó la explotacióncomercial de películas 3D, pero dada la mala calidadde los contenidos no tuvo mucho impacto. Fue en losaños 80 cuando se consiguieron resultados másespectaculares, con sistemas de gran formato de pelí-cula, como el del IMAX, que consiguen imágenes dealta resolución en grandes pantallas. Así pues, la ima-gen tridimensional en movimiento no es novedad deahora, y ya en los cines antiguos se proyectaban algu-nas películas tridimensionales que funcionaban emi-tiendo dos películas diferentes, cada una con un tintede diferente color.

Al ponernos unas lentes de estos colores (una encada ojo), cada ojo veía una parte de la película,dejando "invisible" la otra, por lo que se obtenía unavisión estereoscópica, dando sensación de profundi-dad. Con el avance de la tecnología, la técnica se fueperfeccionando, creando sistemas que hacían más omenos lo mismo, pero mejor. Así, existen lentes conpolarización vertical en un ojo y horizontal en el otroque obtienen un efecto más real que con la polariza-ción por colores. Sin embargo, estos sistemas no soncómodos ni prácticos, de manera que con la apariciónde nuevas técnicas se ha logrado obtener pantallasque transmiten la sensación de profundidad sin nece-sidad de ningún complemento visual.

DESCRIPCIÓN

Una pantalla 3D es capaz de transmitir diferenteinformación en cada ojo, consiguiendo así el efectoestereoscópico que a su vez, consigue el efecto deprofundidad de la imagen. Este efecto se puede con-seguir de dos maneras, mediante el uso de lentes (sis-

temas estereoscópicos) y sin ningún tipo de accesorio(sistemas autoestereoscópicos).

SISTEMAS ESTEREOSCÓPICOS

Este tipo de sistemas necesitan el uso de lentespara una correcta visualización. Su funcionamiento sebasa en que se emiten dos imágenes diferentes (cap-tadas con una cámara esteroscópica), y cada ojocapta una mediante las lentes, para así tener una sen-sación de profundidad. A continuación veremos losdiferentes tipos de lentes:

Anaglifos: los anaglifos son las lentes con un cris-tal de cada color que todo el mundo asocia al cine en3D. Es el método más conocido, y también el primeroen ser utilizado no sólo de forma anecdótica.

Lentes polarizadas: son lentes con un cristal pola-rizado horizontalmente y otro verticalmente, mientrasque en la pantalla se proyectan las dos imágenes, unapolarizada de cada manera.

Lentes activas: lo que permite que se pueda utili-zar en casa es que en lugar de proyectarse imágenescon luz polarizada, se exponen alternativamente lasdos imágenes.

Para poder enviar una diferente a cada ojo delespectador lleva unas lentes con un obturador de cris-tal líquido (LCS), de forma sincronizada con la panta-

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Figura 2 - Pantalla 3D: La sensación que danestos monitores es que la imagen "sale de la

pantalla".


lla, las lentes hacen que las lentes sean transparentesu opacas, en función de la imagen que está proyec-tando.

SISTEMAS AUTOESTEREOSCÓPICOS

Los displays 3D que se utilizan para realizar larepresentación de los contenidos 3D pueden ser divi-didos según la técnica empleada para dirigir las vistasizquierda y derecha en el ojo apropiado: unos necesi-tan dispositivos ópticos cerca de los ojos, y por el con-trario, otros tienen este proceso integrado en el mismodisplay.

Estos últimos, de visión libre (free-viewing o FTV),son los llamados autoestereoscópicos. El hecho deque el usuario no necesite incorporar ningún elementohace que estos despierten un gran interés.

En síntesis, los sistemas autoestereoscópicos per-siguen que se pueda ver una imagen en 3 dimensio-nes sin que sea necesario el uso de anteojos.

Se trata de conseguir que la pantalla emita unaimagen para el ojo izquierdo y otra por el derecho, yesto se realiza mediante una barrera de paralaje queinterrumpe el haz de luz selectivamente para que cadaimagen vaya en el ojo que le corresponde, figura 3.

El problema se presenta cuando los ojos del usua-rio cambian de posición, es decir, cuando se cambia elángulo de visión.

Para evitar este efecto algunas compañías queestán investigando sobre esta tecnología optan porhacer que sólo una posición sea la correcta para poderapreciar el efecto tridimensional, mientras que otrosincorporan un detector de posición de los ojos del

observador para que el efecto sea válido aunque semire con un ángulo respecto a la perpendicular de lapantalla.

CÓMO AUMENTAR EL NÚMERO DE VISTAS

Una pantalla 3D es un sistema multivisión. Los sis-temas multivisión son reconocidos generalmente porproporcionar una reproducción superior de la imagen3D porque la imagen visible cambia con el punto devista del observador en relación a la pantalla. Con talde exagerar la sensación de profundidad en imágenesestereoscópicas 3D, es posible aumentar el númerode vistas, de modo que la imagen pueda ser obser-vada desde varias posiciones. Sin embargo, el pro-blema radica en que un aumento del número de vistasprovoca una pérdida de resolución, dado que elnúmero de píxeles que se pueden colocar en una pan-talla de cristal líquido es limitado. Las pantallas con-vencionales multivisión emplean en general tres lenteslenticulares diseñadas para cubrir un ancho de visiónde 62 a 65 mm, una distancia equivalente a la separa-ción media entre ojos de una persona. Sin embargo,estas pantallas 3D aún presentan algunos problemasrelacionados con los siguientes aspectos:

Zona de visión: Las imágenes en las pantallas 3Dcomunes diseñadas con un ancho de visión de 62 a 65mm pueden aparecer incorrectas y resultar incómodasa menos que se vean de frente y desde una determi-nada distancia, ya que los ojos pueden detectar unaimagen 2D en algunas partes de la pantalla. Es poreste motivo que actualmente se trabaja en optimizar elancho de visión para que se reduzca la aparición deimágenes 2D y permita que las imágenes 3D puedanvisualizarse con un campo de visión más amplio.

Pérdida de resolución: Para resolver el problemade la pérdida de resolución en las pantallas multivisiónse puede utilizar una tecnología de procesamiento deimágenes llamada step 3D pixel array (mejora de laformación de píxeles 3D), actualmente ya probada poralgunas compañías. Esta técnica tiene en cuenta lasensibilidad del ojo humano a la pérdida de resoluciónen la dirección horizontal. Al minimizar la degradaciónde la resolución horizontal del píxel, se mejora la cali-dad de la imagen para ofrecer a los espectadores imá-genes 3D de mayor definición y más vivas.

El efecto tridimensional presenta todavía poca

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Figura 3 - La barrera de paralaje consiste en unarejilla vertical fina puesta delante de una imagen

especialmente diseñada. Cada abertura actúacomo una ventana a un fragmento de la imagen.


estabilidad (depende de la posición del espectador) yla resolución de la imagen es escasa. La captacióndirecta de la imagen real con este sistema requeriríaun dispositivo multicámara, y este es un tema deinvestigación actual.

TECNOLOGÍAS EXISTENTES

Existen varios tipos de tecnologías, algunas ya dis-ponibles comercialmente, las más comunes son lassiguientes:

Displays autoestereoscópicos o de paralaje:son pantallas de ordenador similares a las tradiciona-les, en las que no es necesario el uso de lentes pola-rizantes o filtros de colores. Algunos sistemas dispo-nen de obturadores selectivos que muestran sólo lascolumnas de píxeles que corresponden a la imagen deuno de los ojos, obturando las que corresponden alotro, para la posición de la cabeza del usuario. Por ellosuelen estar asociados a sistemas de seguimiento dela cabeza por infrarrojos.

Displays volumétricos: son sistemas que presen-tan la información en un determinado volumen. Al igualque una pantalla de TV es capaz de iluminar selecti-vamente todos y cada uno de los píxeles de su super-ficie, un display volumétrico es capaz de iluminar todoslos píxeles en 3D que componen su volumen. Hay trestipos principales:

Espejo varifocal: Una membrana espejada oscilaconvirtiéndose en un espejo de distancia focal variableque refleja la imagen de una pantalla. Sincronizando laimagen que se muestra en la pantalla con la potenciaóptica del espejo se puede barrer cualquier punto deun volumen determinado. Un sistema bastante experi-mental todavía

Volumen emisivo: Un determinado volumen ocu-pado por un medio capaz de emitir luz en cualquierparte de su interior como resultado de una excitaciónexterna, por ejemplo mediante láser de diferentes lon-gitudes de onda. Muy experimental, la gran dificultades encontrar el material apropiado.

Pantalla rotativa: Una pantalla plana gira a unavelocidad de alrededor de 600 rpm. Para cada uno deun conjunto predeterminado de posiciones angularesde la misma un sistema espejos proyecta sobre ella la

imagen del objeto tal como corresponde a la perspec-tiva asociada a dicho ángulo. El resultado final es laimagen 3D de un objeto que podemos ver desde 360grados.

MÉTODOS DE DISTRIBUCIÓN

ESPACIAL PARA DAR SENSACIÓN DE 3D

La mayoría de los monitores free-viewing producenun limitado número de vistas (como mínimo dos). Eneste caso, la única forma de dar una sensación 3Dconsiste en hacer una distribución espacial de las dis-tintas vistas. Algunos de los métodos más destacadosson:

Electroholográficos: Estos displays, actualmenteen fase de investigación, pueden grabar y reproducirlas propiedades de las ondas de luz (amplitud, longi-tud de onda y fase). Este proceso, en caso de reali-zarse de forma perfecta, sería el ideal para sistemasde visión libre 3D.

Volumétricos: Estos displays crean la sensaciónde inmersión proyectando la información 3D dentro deun volumen. Estos sistemas típicamente presentanproblemas de resolución además de necesitar muchoancho de banda. Este tipo de displays actualmente seencuentra en fase de investigación.

Multiplexado por direccionamiento: Se aplicanefectos ópticos como la difracción, refracción, reflexióny oclusión para redirigir la luz emitida por los píxelesde distintas vistas al ojo apropiado. Existen diversostipos, pero los más destacados (debido a que estánmás desarrollados tecnológicamente) son los basadosen la refracción y en oclusión.

Oclusión: Debido al efecto parallax (paralaje), par-tes de la imagen son ocultadas a un ojo y visibles parael otro. Existen diversos tipos dependiendo del númerode hendiduras y de la posición de colocación de labarrera, que puede estar enfrente o detrás de la pan-talla.

Las pantallas con barrera de parallax detrás deldisplay ya se pueden encontrar en el mercado enmonitores tanto de PC como de portátiles. Como seobserva en la siguiente figura, la barrera de parallax esla encargada de redirigir los haces de luz (y no la ima-gen en sí), al ojo adecuado. El problema que tieneeste tipo de displays es que la posición de visualiza-

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ción es muy estricta siendo posible su uso sólo parauna persona.

En los últimos tiempos las industrias como la cine-matográfica y la de videojuegos, han incrementado lademanda de sistemas 3D que proporcionan un nivelde emoción superior al que ofrecen las imágenes bidi-mensionales. Las pantallas convencionales de 3D noestán a la altura de esta demanda, debido a las limita-ciones mencionadas en el campo de visión y a la bajaresolución que ofrecen.

LOS SMART TV

Básicamente el concepto de smart TV es que “setenga todo en el TV”.

Smart TV es un término usado tecnológicamentepara definir un Televisor de alta definición que posee,además, conexión de banda ancha a Internet, web-widgets, aplicaciones de escritorio de usuario común ycombina TV, tecnologías de smartphones, aplicacio-nes y conectividad a Internet, todo en uno.

Smart TV no solamente se refiere a Televisores,sino a una amplia gama de “dispositivos integradosconvergentes” como Reproductores táctiles para elvehículo, consolas de juego, reproductores de Blu-Ray, etc.

Hace unos años que se está desarrollando la tec-nología que utilizan los Smart TV, aunque anterior-mente eran llamados “Internet TV”. Esto desconcer-taba a los consumidores, que creían que se podíanavegar desde el televisor, pero en realidad solo sepodía tener acceso a determinadas aplicaciones ycontenidos limitados. Actualmente, los nuevos produc-tos cuentan con un navegador que permite un rápidoacceso a Internet, de la misma manera que se hacedesde una computadora.

La principal ventaja y objetivo de esta nueva tec-nología, es combinar las dos herramientas más usa-das actualmente: la televisión y el acceso a Internet.De esta manera, los Smart TV permitirán compartirinformación a través de Redes Sociales, buscar con-tenido en la web, acceder a la programación de distin-tos canales o descargar películas, y todo con la cali-dad y definición de imagen que ofrece una pantallaLCD. Y por si todo esto fuera poco también los televi-sores que tienen compatibilidad con el patrón DLNApueden acceder a sitios como YouTube con conexiónWi-Fi o Ethernet.

LG Electronics expuso el ST600 Smart TVUpgrader, figura 4. Éste es un dispositivo con la formade una caja cuadrada de 11 centímetros de lado, concontrol remoto, que permite el acceso a Internet utili-zando televisores con compatibilidad DLNA.

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La Televisión 3D

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Este "servicio" era conocido como NetCast y eracompatible solamente con televisores que teníanincorporada la tecnología ST600. Casi todo televisor omonitor lanzado después del año 2003 seguramentetiene la entrada necesaria para poder conectar eladaptador Smart TV Upgrader.

De esta forma LG puede proporcionar contenidoonline a través del servicio para aquellos usuarios queno quieren comprar un nuevo televisor o monitor parapoder disfrutar de esta tecnología. La conexión se rea-liza a través de Wi-Fi o Ethernet. Con solo conectar elcable de Internet al aparato o conectarse a través deuna red inalámbrica se podrá navegar en sitios comoYouTube, redes sociales, etc.

Lo que hay dentro de un Smart TV depende delfabricante. Samsung, Sony LG y Panasonic son lasque actualmente están más dedicadas a fabricarSmart TVs.

Sony a apostado por asociarse con Intel, para de-sarrollar “pequeñas computadoras” basadas en elchipset Atom + Nvidia Ion imbuidas en el chasis delTelevisor (técnicamente, estás adquiriendo un compu-tador “portátil” con una pantalla de 36 pulgadas); mien-tras tanto, Samsung apuesta por su propia tecnologíade CPUs ARM Cortex, LG trabaja con tecnologíashíbridas basadas en su experiencia con smartphones.

EL SISTEMA OPERATIVO DE LOS SMART TV

No todo es tan simple, por ser lindo y vistoso. Losque pensaban que los televisores HD 3D smart TV delmercado venían con alguna versión de MicrosoftWindows 7 TV premium plus platinum (o hablandoseriamente, Microsoft IPTV Mediaroom, como cierta-mente lo llaman), pues estaban equivocados…Veamos que tipo de SO emplean los principales fabri-cantes:

LG: Una Linux Box corriendo XBMC modifi-cado (XBox Media Center, aplicación hecha enpython GPL y que corre encima del S.O. de lasXbox 360).

Sony: Sony apuesta por Google TV (una ver-sión modificada de Linux Android OS corriendo enx86 Atom).

Samsung: corre una versión “nativa” deGoogle Android, basada en HoneyComb, pero yahay rumores de una versión “TV” de su sistemaoperativo Bada.

Logitech: Emplea su línea “revue” que son

PC-box adaptables al TV HD, apuestan por GoogleAndroid HoneyComb.

Linux Foundation ha anunciado la creación de la“Smart TV working group” un grupo dedicado a estan-darizar el uso de Meego y otras versiones de Linux ensistemas embebidos de Televisión digital inteligente,empresas como Intel, Nokia o Sigma apoyan estegrupo de desarrollo. Pero está todo en pañales… Elverdadero desarrollo de la televisión se dará en un parde años, cuando cada aparato permita mezclar lasimágenes de una película, por ejemplo, con las imá-genes del lugar donde esté el televisor y captadas concámaras que vendrán con el TV. De esta manera, cadaseñal que vea el televidente dependerá de qué cosastenga en su ambiente, si se está moviendo, si ingresauna persona en el recinto, etc.

Lo mejor está por venir…

BIBLIOGRAFÍA

www.reparacionlcd.comwww.neoteo.comwww.muyinteresante.eswww.es.wikipedia.org

Artículo de Tapa

Saber Electrónica

1144

Figura 4 - El ST600 Smart TV Upgrader de LG.

Figura 5 - El Concepto de Smart TV.


ISSN: 1514-5697 - Año 12 Nº 144 - 2012Argentina: $7,90 - Recargo Interior: $0,50

tapa Saber Service 144.qxd 23/11/11 11:06 Página 1

CÓMO DESCARGAR EL CD EXCLUSIVO PARA LECTORES DE SABER ELECTRÓNICA

Saber Electrónica

1166

CD: Autómatas, Robots y PLCEditorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de C.V., el Club SE y laRevista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia.Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestrapágina web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que sepropone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance desu mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizarla descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el íconopassword e ingrese la clave “CD-1190”. Deberá ingresar su dirección decorreo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar ladescarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está regis-trado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (regis-trarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

MODULO 1: CURSO AVANZADO DE PLC

MODULO 2: CURSO DE PROGRAMACION DE PLC

MODULO 3: PRESENTACIONES EN POWER POINTCómo comunicar autómatas a distanciaMini-RobóticaOptoelectrónica aplicada a la robóticaPLC - Introducción a los automatismosControl lógico programable

MODULO 4: CURSO DE ROBOTICA

MODULO 5: CURSO DE MINI-ROBOTICACapítulo 1: Mini-Robótica - Construcción de prototiposCapítulo 2: Móvil para mini-robotCapítulo 3: Módulo de potencia del móvil para mini-robotCapítulo 4: Móvil para mini-robot - Módulo siguelíneasCapítulo 5: Móvil para mini-robot - Bumpers para detectarobstáculosCapítulo 6: Bumpers infrarrojos para mini-robot móvilCapítulo 7: Mini-robot con LDR - Resistencia variable con laluzCapítulo 8: Robótica BeamCapítulo 9: Nano robot siguelíneas simplificadoCapítulo 10: Mini-robot con microcontrolador PICAXEApéndice 1: Motores paso a paso - Funcionamiento y con-trol por computadoraApéndice 2: Controlador de motor paso a paso sin necesi-dad de computadoraApéndice 3: TR-Brain - Controladora programable de fácilmanejo y usos múltiplesApéndice 4: Controladora por puerto paralelo - Uso y pro-gramación

Apéndice 5: Robot fotocontrolado (Messiah)

MODULO 6: CURSO DE AUTOMATASLección 1: Autómatas y automatismosLección 2: Lógica del PLC y estándar internacionalLección 3: Comparación del PLC con otras tecnologías ycomponentes del PLCLección 4: El procesador y la memoria del autómataLección 5: El sistema de entrada/salida del autómataLección 6: Cómo se realiza el cableado de las entradas/sal-idas del autómataLección 7: Módulos especiales de conexión para el autó-mataLección 8: Circuito universal para las entradas del autómataLección 9: Características de los PLCs comerciales yequipos de programaciónLección 10: El lenguaje de programaciónLección 11: Lenguaje de contactos y lenguaje literalLección 12: El lenguaje LADDERLección 13: Lenguaje de programación de los robots

MODULO 7: VIDEO CLIP - PLC

MODULO 8: MONTAJESPLC con PIC 16F84PLC con PICAXE-08PLC de 3 entradas y 2 salidas de características comercialesProgramasPLC con PICAXE-18PLC de 5 entradas y 8 salidasProgramasPLC con PICAXE-18APLC con PICAXE-18AProgramas


INTRODUCCIÓN

Vamos a hacer un breve repaso de lo visto enel Artículo de Tapa de esta edición.

En la industria del 3D existen dos grandes cate-gorías de lentes 3D: los pasivos y los activos.

Los anaglifos fueron durante décadas los len-tes pasivos más populares. Los lentes anaglifos uti-lizan filtros de color (rojo-azul, rojo-verde o bienámbar-azul) que permiten visualizar imágenes dis-tintas en cada ojo, dando así un efecto de pro-fundidad relativamente convincente. Hoy en díase utilizan lentes pasivos polarizados, principal-mente en salas de cine 3D. Estos lentes filtran las

ondas de luz provenientes desde diversos ángulos

de la pantalla, permitiendo que cada ojo por

separado reciba sólo la imagen polarizada que le

corresponde. Estos lentes fueron inmediatamente

más populares que los anaglifos debido a que no

utilizan filtros de color que pudiesen distorsionar el

color original de la imagen.

Los lentes activos utilizan tecnología de cristal

líquido LCD, y son un componente fundamental.

Éstos poseen sensores infrarrojos (IR) que permiten

conectarse de manera inalámbrica con el televi-

sor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se

muestran al mismo tiempo, sino que se encienden

y apagan a alta velocidad. Los lentes de cristal

Saber Electrónica

1177

TT ECNOLECNOL OGÍAOGÍA DEDE PP UNTUNTAA

CÓMO SON LOSTELEVISORES 3D

Si bien la televisión comercial en 3Des relativamente nueva, las técnicasde visualización estereoscópicas sontan antiguas como los orígenes de lafotografía. Las imágenes de videoproyectadas por un televisor en 3D(así como otros sistemas estereoscó-picos como el Cine 3D), son creadascon el mismo principio: una escenaes capturada a través de 2 cámarasligeramente separadas, y luego esproyectada, utilizando lentes espe-ciales de manera que cada imagensólo sea vista por uno de nuestrosojos. En este artículo, continuamosdesarrollando el tema “Televisión3D”, explicando las técnicas que emplean los televisores con esta tecnología.

Informe de: Ing. Horacio Daniel [email protected]

Tec Punta - TV 3D .qxd 23/11/11 11:07 Página 17

Tecnología de Puntalíquido se van alternando entre unmodo "transparente" y un modo"opaco" al mismo tiempo que lasimágenes se alternan en la pan-talla, es decir, el ojo izquierdo sebloquea cuando la imagen delojo derecho aparece en la televi-sión y viceversa. Esto ocurre tanrápido que nuestra mente nopuede detectar el parpadeo delos lentes.

Una manera sencilla de ver TVen estereoscopía o pseudosco-pía, a través del control del reco-rrido de la energía electromagné-tica en el espacio, es por mediode la tecnología VUTSI (VisorUniversal Tridimensional deSecuencia de Imágenes) descu-bierta por el Científico MilitarBoliviano, Ing. RigobertoMendizábal Márquez ,el 05 dejulio de 2001. Este sistema apro-vecha el intervalo de tiempoentre el instante actual de laobservación de una secuenciafrente a la previa, donde el sis-tema hace que se observe almismo tiempo. Cabe especificarque mientras se ve la secuenciaactual con un ojo, con el otropodemos ver la secuencia ante-rior, siendo posible ver en tresdimensiones real o invertida,dependiendo de la dirección delrecorrido de la cámara filmadorao movimiento de los objetos queson capturados por UNA solacámara. No obteniendo ningúnresultado, si la cámara y los obje-tos quedan estáticos. Ésta es unaopción interesante para todos los

Saber Electrónica

1188

Figura 2 - Televisión 3D mediante el empleo de lentes activas(polarizadas).

Figura 1 - Televisión 3D utilizando anaglifos, que son unaslentes fáciles de construir.


televidentes que no tienen los recursos necesariospara adquirir TV LCD o PLASMA 3D, mas sus lentesespecíficos, en función a la tecnología que usan.Es posible el uso del VUTSI en proyecciones de pelí-culas normales en salas de CINE, en juegos de PCy en vídeos caseros, sin que precisen ediciónalguna, para lo cual se recomienda que lassecuencias de imágenes sean de alta calidadpara obtener mejores resultados.

TIPOS DE TELEVISORES 3D

Las figuras 1, 2 y 3, de Online Schools, resumenbásicamente 3 de los métodos utilizados en la

estereoscopía: Anaglífos (figura 1), utilizando unasgafas que son fácil de construir; Lentes Polarizados,como las utilizados en NVIDIA 3D Vision o en el cinecon RealD (figura 2) y Parallax Barrier (figura 3), unmétodo empleado por algunos fabricantes televi-siones 3d como la tecnología WOWvx 3D dePhilips.

TELEVISIÓN AUTOESTEREOSCÓPICA

La televisión autoestereoscópica se considerauna mejora respecto al sistema anterior y permitever la TV en 3D sin necesidad de lentes. Ademásde representar la información de profundidad per-

mite la selección arbitraria delpunto de vista y dirección den-tro de la escena. De estamanera, un cambio de posi-ción del espectador afecta a laimagen que éste observa. Lasensación es que la escena giracon el movimiento del observa-dor. Este fenómeno se conocecomo Free viewpoint (punto devista libre) y estos están limitadosactualmente a 8 por cuestionestecnológicas.

Cada Free Viewpoint requieredos imágenes (una por cadaojo) lo que hace que para los 8puntos de vista se necesitenmostrar 9 imágenes a la vez,diferentes en el plano horizontal,lo que quiere decir que la pan-talla tendrá que tener una reso-lución mucho mayor que laHDTV. Se resuelve también elproblema de la cantidad deespectadores porque puedehaber más de uno, ya que noes necesario localizarlos enposiciones preestablecidas. El

Cómo son los Televisores 3D

Saber Electrónica

1199

Figura 3 - Televisión 3D sin el empleo de lentes.


principal cambio es la utilizaciónde microlentes que permitencontrolar la difracción de loshaces de luz, figura 4. Tambiénpermiten mantener el modo dedos dimensiones.

Tener diferentes puntos devista significa incrementar elnúmero de imágenes mostradasa la vez. Esto quiere decir que elmonitor debe tener una resolu-ción 4 veces mayor que la reso-lución estándar (SDTV) y soportarcorrientes de vídeo de millonesde bytes por segundo. Además,la utilización de lentes delantede la pantalla puede suponeruna pérdida de brillo, contraste ycolor si no se aplica un sistema de control de cali-dad riguroso al conjunto de microlentes.

EL SISTEMA WOWVX

Philips fue la primera empresa en fabricar untelevisor autoestereoscópico. El televisor WOWvx1de 42 pulgadas tiene un ángulo de visión de 160grados y una resolución de 3840x2160 píxeles.Además es capaz de representar 9 imágenes a lavez. WOWvx es un tipo de monitor y herramientasde software fabricado por Philips, que ofrece imá-genes en 3D sin lentes para varios espectadores ala vez. Philips vende pantallas de este tipo parapublicidad, entretenimiento y visualización 3D.Utiliza el formato de 3D llamado "2D-plus-depth"que tiene una profundidad de un mapa de escalade grises al lado de cada cuadro 2D. Philips inicióun sitio web de la comunidad WOWvx donde sepueden descargar muestras de animaciones ypelículas en 3D. Cabe aclarar que Philips suspen-dió las ventas y la producción de la pantalla 3D de

42 pulgadas (modelo 423D6W02, figura 5) enmarzo de 2009 debido a la recesión mundial (sinembargo la versión oficial es que la empresa con-sidera que otra guerra de formatos es contrapro-ducente y desastrosa para el mercado) y a lafecha de editar esta nota no se tenía informaciónsobre la continuidad de otros proyectos similarespor parte de la empresa.

Saber Electrónica

2200

Tecnología de Punta

Figura 4 - El Free viewpint permite que hayan más especta-dores y que cada uno tenga una visión diferente.

Figura 5 - Televisor WOWvx autoestereoscó-pico de Philips.


Se cree que el principal objetivo al detener laproducción y ventas es llegar a una gama están-dar de la industria para la codificación y entregade contenido 3D para televisión.

TECNOLOGÍA DE LENTES MULTIVISTA

Otro tipo de TV autoestereoscópica es la queutiliza la tecnología llamada de Lentes Multivista.Consiste en una matriz de lentes transparentes ycilíndricas dispuestas sobre la pantalla del TV. Estesistema puede influir en el contraste y brillo que elTV es capaz de proporcionar.

Mientras que con un ojo percibimos una partede la pantalla, con el otro, que está en otro ángulodistinto con respecto a la pantalla, veremos otraparte distinta de imagen dirigida hacia este ojo enconcreto. En este sistema, cada píxel visionado esuna lente, que a su vez está dividida en sub-pixe-les. El efecto 3D se consigue cuando la informa-ción de cada sub-pixel de esta lente se envía enuna dirección diferente, figura 6.

MATRIZ DE LENTES

Una característica de los televisores 3Des la diferencia entre la resolución delpíxel y la profundidad. En una escena en3D, los píxeles que en 2D contribuyen auna resolución también se utilizan paramostrar la profundidad. Si el conjunto delentes se posicionan de forma verticalencima de la pantalla, la resolución hori-zontal disminuirá en un factor igual alnúmero de imágenes mostradas a lavez. Por ejemplo, un televisor que mues-tre 9 imágenes a la vez y con lentescolocadas de forma vertical, su resolu-ción horizontal será 9 veces inferior a lavertical y causará un desequilibrio en larelación de aspecto del píxel. Este pro-

blema se soluciona inclinando las lentes con unpatrón repetitivo como el mostrado en la figura 7,de esta manera se disminuye la resolución hori-zontal y vertical en un factor de tres, haciendo quese mantenga en cada píxel una relación cua-drada. El efecto que se percibe es que algunospíxeles se repiten horizontalmente. La inclinaciónde las lentes hace que, mientras que se cambiade punto de vista, se intercale una visión pococoherente e incorrecta. De todas formas, estemétodo es necesario para no ver zonas con sitiosvacíos.

2D & 3D DUAL MODE

(COMPATIBILIDAD ENTRE EL MODO 2D Y 3D)

Los televisores autoestereoscópicos permitenver contenidos 2D y 3D sobre la misma pantalla.Conociendo el contenido visual a reproducir serealiza el cambio de modo. En el modo 3D cadalente refracta el frente de onda hacia una direc-ción diferente, provocando el efecto 3D. En el


Saber Electrónica

2211

Figura 6 - Cada lente semicircular refracta la información decada subpíxel en una dirección diferente.


modo 2D el efecto de las lentes sepuede eliminar de dos maneras:

1) Aplicando un procesado a laseñal de vídeo. Sabiendo las caracte-rísticas ópticas de las lentes, el conte-nido de la señal puede ser redistribuidoen los sub-píxeles para cancelar elefecto de las lentes.

2) Usando Lentes de LC (cristallíquido) que permiten desactivar elefecto de las lentes. Con lentes de LCen modo 2D, todos los píxeles contribu-yen en una única imagen de alta reso-lución. Este proceso ha sido patentadopor PHILIPS 3D Solutions2 y consiste envariar el índice de refracción de las len-tes. La capa de lentes se llena de cristal líquido yde esta manera tienen un índice de refraccióndiferente que permite el modo 3D. Para cambiaral modo 2D, se aplica una carga eléctrica sobre elcristal líquido para alterar su índice de refraccióny como resultado se consigue que no refracte laluz que pasa a través de él, figura 8.

CREACIÓN DE CONTENIDOS 3D

Para aprovechar el método de representaciónde los televisores 3D se requieren nuevas metodo-logías a la hora de grabar contenidos visuales. Setrata de captar más información de la que pode-mos captar únicamente con una cámara. Losmétodos utilizados son los siguientes:

Multicámara: Permite crear diferentes puntosde vista en un espacio limitado, utilizando variascámaras, figura 9. Se requiere una calibraciónde todas las cámaras. La figura 10 muestra

cómo se vería una misma imagen desde dife-rentes ángulos.

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2222


Figura 7 - Patrón de repeticiones.

Figura 8 - Para que un televisor permita ver TVnormal (2D) y 3D, las lentes de cristal líquido

permiten cambiar el ángulo de refracción de laluz incidente. En el momento que aplicamos

una carga sobre éstas eliminamos su efecto.


Time-of-Flight (TOF): El Time-Of-Flight (tiempode vuelo) es un método para extraer la informa-

ción de profundidad de una única ima-gen para que así podamos crear unavisión estéreo (no confundir con visión3D). El TOF consiste en que la cámaraemite una señal modulada en el espec-tro infrarojo, sobre una señal de 20MHz ofrecuencia mayor. Esta señal incidesobre la escena y vuelve rebotada sobrela cámara. Cada píxel de la cámarapuede demodular esta señal y, a travésde su fase, detectar la distancia. Lacámara genera una imagen en escalade grises que nos da la información de

profundidad, figura 11. Vea en la figura 12 cómose puede generar una imagen estéreo por TOF.


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2233

Figura 9 - En una grabación con multicámara se colocan lascámaras alrededor de la escena a grabar.

Figura 10 - Visión desde diferentes ángulos de una misma secuencia.

Figura 11 - La cámara envía una señal infrarroja que rebotaen la escena y es captada por cada píxel.


PLUGINS PARA PROGRAMAS

DE ANIMACIÓN 3D

Muchas aplicaciones de animación hoy en díatrabajan con planos en 3D pero finalmente reen-derezan archivos en 2D. En estos casos la informa-ción de profundidad se encuentra implícita en laanimación creada y, por lo tanto, se puede extraerun contenido en 3D. Philips, por ejemplo, ha de-sarrollado para los programas más conocidos deanimación 3D (como Autodesk Maya o 3Ds Max)algunos plugins que exportan las imágenes en 3Dmás el plano de profundidad, para que de estamanera se puedan generar nuevos contenidos.

Actualmente las principales marcas que fabri-can televisiones en 3D son: LG, Samsung, Sony,Panasonic, Philips, etc., aunque son caros y en el

mercado son pocas las películas o los videojuegosen 3D.

BIBLIOGRAFÍA

www.reparacionlcd.comwww.muyinteresante.eswww.es.wikipedia.orgwww. phenobarbital.wordpress.com

Saber Electrónica

2244


Figura 12 -Imagen 2D

más el planode profundi-dad, con el

que se puedegenerar una

imagen esté-reo.


Saber Electrónica

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Muchas veces, para calibrar un receptor o parasaber el lugar específico en el que se debe ubi-car una antena, es preciso contar con algúnequipo medidor de señales de RF. Con un parde transistores, un multímetro y muy pocoscomponentes pasivos proponemos el armadode un medidor de señales de RF portátil deexcelentes prestaciones prácticas.

Por Luis Horacio [email protected]

El término radiofrecuencia, también denomi-nado espectro de radiofrecuencia o RF, seaplica a la porción menos energética del

espectro electromagnético, situada entre unos3kHz y unos 300GHz. El hertz es la unidad demedida de la frecuencia de las ondas, y corres-ponde a un ciclo por segundo. Las ondas electro-magnéticas de estaregión del espectro, sepueden transmitir apli-cando la corrientealterna originada en ungenerador a unaantena.

El “espectro” deradiofrecuencias sedivide en bandas. Apartir de 1 GHz las ban-das entran dentro delespectro de las micro-ondas. Por encima de

300GHz la absorción de la radiación electromag-nética por la atmósfera terrestre es tan alta que laatmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, enlos denominados rangos de frecuencia infrarrojosy ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.

Las bandas de bajas frecuencias, denominadasELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF

MM ONTONTAA JEJE

SMETER:MEDIDOR DE SEÑAL DE RF

Figura 1 - Circuito del medidor de señal de RF.

Mont - smeter 23/11/11 11:09 Página 25

(audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y20.000Hz aproximadamente. Sin embargo, éstasse tratan de ondas de presión, como el sonido,por lo que se desplazan a la velocidad del sonidosobre un medio material. Mientras que las ondasde radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéti-cas, se desplazan a la velocidad de la luz y sinnecesidad de un medio material.

Para medir señales de RF podemos usar un cir-cuito como el de la figura 1, denominado medi-dor de señal SMETER. El mismo permite saber conprecisión la magnitud de la señal que está ingre-sando al receptor.

El circuito es extremadamente simple de armar,así como de entender. La señal ingresa por uncapacitor de desacople, el cual debe tener unvalor comprendido entre 10pF y 220pF teniendoen cuenta que mientras menor sea su valor menosserá cargado el circuito del receptor. Luego de serpreamplificada por el transistor de RF, la señal paraa un segundo transistor el cual hace las veces deamplificador. La señal de salida, obtenida de sucolector, es rectificada por medio de los diodostipo schotty para luego ser aplicada al instru-mento. Dicho instrumento puede ser cualquieracuya escala se encuentre entre los 50 y los 100 µA.

En todos los casos la señal debe tomarse des-pués del filtro, ya sea de 10.7MHz o 455KHz. En elreceptor SAT se tomará de la pata 5 del integradoMC3359 (IC4). La alimentación de este circuito esde 12v y casi no consume corriente, por lo quepuede ser tomada del mismo receptor. Si no estáseguro de donde pinchar, busque un punto en lafuente del receptor donde haya, por lo menos, 15voltios y coloque un 7812 como regulador positivo

(recuerde emplear capacitores de filtrado tantoen la entrada como en la salida del 7812). Se ali-menta con tensiones de 6V a 12V y tiene un con-sumo máximo de 100mA.

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2266

Montaje

Lista de materiales del circuito de la figura 1

Q1 - 2N2222 - Transistor de RF para pequeñas seña-les.Q2 - BC548B - Transistor NPN de uso general.D1, D2 - BAT54 - Diodos rectificadores de señal rápi-dos.R1 - 100kΩR2 - 3,3kΩR3 - 220kΩ

R4 - 3,3kΩVR1 - 100kΩ - Pre-setC1 a C3 - 100nF - CerámicoC4 - 1µF - Capacitor electrolítico x 16V.A - Miliamperímetro con 100µA a fondo de escala.

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje,conector tipo RCA de entrada (CN1) para punta deprueba, cables, estaño, etc.

Figura 2 - Placa de circuito impreso para el Smeter.

Mont - smeter 23/11/11 11:09 Página 26

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En aplicaciones de domótica cada vez más seemplean teléfonos celulares para dar aviso dediferentes situaciones que se producen en unhogar. En este artículo presentamos el circuitode un discador telefónico automático que haráque un teléfono celular realice una llamadacuando recibe una señal que puede provenirde una central de alarma o, simplemente, deun sensor pirométrico comercial (de movi-miento). El circuito es una modificación del pro-yecto que puede consultar en www.electronica-electronics.com..

Por Ing. Horacio Daniel [email protected]

El siguiente circuito nos avisará vía celular

(GSM) cuando se produzca una intrusión en

una zona que queramos mantener prote-

gida. Actúa como una alarma silenciosa que nos

avisa discando un número telefónico que previa-

mente dejamos programado en el teléfono.

Proponemos el armado de un circuito de “aviso

remoto” que consiste simplemente en la detec-

ción de movimiento por medio de un detector

pirométrico comercial y la posterior activación de

un teléfono celular que llamará a un número pre-

viamente programado. En la figura 1 tenemos el

diagrama en bloques del sistema propuesto.

El circuito propuesto se muestra en la figura 2 y

posee dos pulsadores (SW1 y SW2) que nos permi-

tirán verificar el funcionamiento del circuito, es

decir, una vez armado, bastará pulsar cualquiera

de los dos componentes para que se produczca

la situación de llamada. Debemos aclarar que el

circuito original posee otros componentes y que

nosotros quisimos “presevrar” la nomenclatura de

algunos de ellos por si desea hacer una simula-

ción con fines didácticos, por tal motivo, en este

circuito eléctrico los componentes R2, R3 y R4 no

se encuentran.

En paralelo con estos sensores se deberán

conectar los contactos del pirométrico, y tiene

dos posibilidades, una es que el pirométrico cierre

sus contactos cuando detecta un intruso, en cuyo

caso deberá conectar los contactos del sensor

entre CN1 y GND (masa, tierra). La otra posibilidad

es que el pirométrico abra sus contactos cuando

MM ONTONTAA JEJE

DISCADOR GSMPARA ALARMA

Mont - discador 23/11/11 11:46 Página 27

detecta un intruso, en cuyo casodeberá conectar los contactos delsensor entre CN2 y GND (masa, tie-rra). Es lógico suponer entoncesque si Ud. tiene una central dealarma y quiere que el celular hagala llamada cuando se dispara lacentral, tendrá que conectar loscontactos de salida de la alarma anuestro discador en forma similar alo que recién explicamos.

El circuito basa su funcionamientoen un contador digital con unCD4017 que recibe señales declock de un oscilador cuya frecuen-cia se puede ajustar a través deVR1. Cuando cierra SW3, se ali-menta el circuito y se establece unprocedimiento de prueba en forma automática.Apenas se alimenta el circuito, con el primer pulso

de cuenta del CD4017 se activa RL1 cuyos con-tactos se deberán conectar a la tecla de FIN de

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2288

Montaje

Figura 1 - Diagrama en blo-ques que ejemplifica el funcio-namiento del discador GSM.

Figura 2 - Circuito eléctrico del discador GSM


LLAMADA del celular, es decir, es como si toma-mos el celular y apretamos la tecla de fin de lla-mada, lo cual es una operación redundante peronos asegura que el móvil queda listo para hacer lallamada. El oscilador sigue funcionando y con elpróximo pulso de reloj se abren los contactos deRL1, un pulso después se cierran los contactos deRL2 ya que el CD4017 llevará contados tres pulsosy aparece un “1” lógico en la pata Q3. Estos con-tactos estarán conectados a la tecla de llamadadel celular con lo cual el móvil recibe el aviso de

llamada y automáticamente “trae” a su memoriael último número que fue discado (como ocurrecon cualquier celular) y precisa un nuevo pulso endicha tecla para que se haga la llamada a dichonúmero. Este pulso se recibe cuando el CD 4017cuente el quinto pulso y haya un “1” lógico en Q5.

De esta manera, el teléfono llamará al númeroque hayamos programado y cuando se reciba lallamada y se sepa que es de ese móvil, sabremosque la alarma se disparó. Es posible conectar unoscilador que emita un sonido cuando se dispare

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2299

Discador GSM para Alarma


R1 - 470ΩR2, R3 , R4 - No existen (pertenecen a una modifica-ción del circuito, ver texto)R5 - 1MΩR6 - 10kΩR7 m- 470ΩR8 - 10kΩR9 - 1kΩR10 - 1kΩVR1 - Pre-set de 500kΩD1 a D11 - 1N4148 - Diodos de uso general.D12 - Diodo Led de 5mm color rojo.D13 - Diodo Led de 5mm color verde.D14, D15 - 1N4148 - Diodos de uso general. Q1, Q2 - BC548 - Transistores NPN de uso general.C1 - 4,7µF - Electrolítico x 16V.C2 - 22µF - Electrolítico x 16V.C3 - 47µF - Electrolítico x 16V.C4, C5 - 100nF - Capacitores Cerámicos.

IC1 - CD4093 - Circuito integrado CMOS.IC2 - CD4017B - Circuito integrado digital.SW1 - Pulsador normal abierto para circuito impreso.SW2 - Pulsador normal cerrado para circuito impreso.CN1 - Conector - Del sensor que cierra contactoscuando detecta intrusos.CN2 - Conector - Del sensor que abre contactoscuando detecta intrusos.CN3 - Conector - Al teléfono celular para terminar lallamadaCN4 - Conector - Al teléfono celular para iniciar la lla-mada.RL1, RL2 - Relés de 12 para circuitos impresos concontacto simple.B1 - Batería de 9V

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje,teléfono celular (ver texto), cables, estaño, soldador,herramientas para desmontar el celular, elementos defijación, etc.

Figura 3 - La placa de circuito impresoposee algunos puentes que debe hacer

con cablecitos.Figura 4 - Conexión de la placa del disca-

dor al teléfono.


la alarma y que estécerca del micrófono delcelular para que al recibirla llamada escuchemosdicho sonido y tengamosla seguridad de que setrata de nuestro dispositivo(esto es por si el teléfonoque recibe la llamada notiene identificador de lla-mada).

Debemos aclarar que elCD4017 seguirá contandoy cuando cuente 7 pulsosvolverá a activar a RL1para dar fin a la llamada.

Al finalizar la cuenta elcircuito quedará nueva-mente en condiciones deespera de manera que sise detecta un nuevo dis-paro, el ciclo volverá acomenzar.

Debemos aclarar que elteléfono celular deberátener saldo, caso contrariono se podrá establecer lallamada.

Para armar el circuitopuede emplear unaplaca de circuito impresocomo la mostrada en lafigura 3.

En la figura 4 tenemosuna esquema que mues-tra cómo debe hacerse laconexión al celular y enlas figuras 5 y 6 se repro-ducen imágenes del sis-tema utilizando un celularMotorola modelo C139. Teléfonos como este, o elNokia 1100 o el Motorola C115 son económicos,fáciles de montar, fáciles de soldar cables a lasteclas de llamada y fin de llamada y robustos

como para que no tenga problemas al realizar laconexión.

Obviamente, este circuito es simplemente unprototipo que puede mejorarse y mucho. Si desea

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3300

Montaje

Figura 3b - Placa de circuito impreso del discador GSM.


Ya sea porque dejamos de utilizar el vehículopor tiempos muy prolongados o porque labatería está próxima a agotarse este circuito

permite dar carga a la misma de forma ade-cuada e indicando por medio de un LED cuandoel proceso ha concluido.

Como se puede apreciar el circuito de la figura1 es una fuente de alimentación convencional,seguida de un regulador LM338 el cual es contro-lado por medio de un amplificador operacionalque se encarga de controlar el estado de la cargapara detectar el momento preciso en que debedetenerse y accionar el LED indicador.

El divisor resistivo de tres etapas permite, por unlado tomar la tensión de referencia para el ampli-ficador operacional y, por el otro, controlar el regu-lador LM338 por medio de la salida del operacio-nal. De esta forma, el corte de carga se producecuando la corriente cae por debajo del medioamperio, cuando el circuito comienza a oscilarhaciendo conducir el transistor que hace pasarcorriente al LED haciéndolo brillar para indicar el finde la carga.

Nótese que el puente rectificador es de 10amperios (tensión igual o superior a 50V) por lo queno es para soldar en circuito impreso sino atornillar

un esquema más completo en Saber ElectrónicaNº 250 publicamos un artículo sobre Domótica ydimos claves como para que pueda descargarvarios circuitos, algunos sencillos y otros microcon-trolados que pueden serle de amplia utilidad.

Para terminar, en la página www.electronica-electronics.com. encontrará un video de funcio-namiento del sistema y más detalles sobre el cir-cuito de origen. A su vez, podrá encontrar otros cir-cuitos de interés.

Saber Electrónica

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Discador GSM para Alarma

Figura 5 - Detalle de conexión de la placa en las teclas dellamada y fin de llamada de un móvil Motorola C139.

Figura 6 - Una vista del sistema montado en un gabinetemetálico que incluye el celular.

CARGADOR AUTOMÁTICO

DE BATERÍAS


al gabinete metálico del equipo y conectar pormedio de terminales. El capacitor de filtrado inicialpuede ser soldado sobre la placa o puede serabrazado en el gabinete por medio de dos pre-cintos plásticos y soldado en paralelo con los ter-minales positivo y negativo del puente de diodos.EL interruptor general es del tipo empleado encafeteras eléctricas los cuales tienen en su interiorla lámpara de gas de neón que se ilumina alencender el equipo.

Debe prestar mucha atención a como seconecta este interruptor dado que es muy comúnconfundir las terminales y poner en corto la líneade 220V. El regulador LM338 debe ser montadofuera del circuito impreso sobre un adecuado disi-pador de calor de no menos 10 x 10 cm de super-ficie. Si se quiere, se puede colocar un amperíme-tro de CC en serie con el borne positivo de lasalida hacia la batería para monitorizar visual-

mente el estado de corriente de la carga. Este ins-trumento puede ser análogo o digital indistinta-mente, aunque hoy día es mucho mas vistoso unodigital. El borne positivo del instrumento seconecta con el circuito y el negativo va hacia labatería (hacia su borne positivo). La resistencia de0.1 ohm debe ser montada sobre la plaqueta,pero levantada 2 o 3 cm de esta para impedirque el calor altere en la placa de circuito impreso.Es posible colocar un buzzer que suene al tiempoque brilla el LED. Este se debe conectar entre elánodo del LED y el emisor del transistor y debe serdel tipo electrónico, con oscilador incluido en suinterior.

Para utilizarlo basta con colocar la batería a car-gar, encender el sistema y presionar el pulsadorque da comienzo a la carga. Al terminar el LED seiluminará y se deberá apagar el sistema y quitar labatería de los bornes.

Montaje

Figura 1 - Circuito del cargador automático de baterías

EDICION ARGENTINANº 144 ABRIL 2012

Director Ing. Horacio D. Vallejo

RedacciónGrupo Quark SRL

Jefe de ProducciónJosé Maria Nieves (Grupo Quark SRL)

StaffAlejandro Vallejo

Liliana VallejoFabian Alejandro Nieves

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PublicidadAlejandro Vallejo

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Impresión: I m p r e s i o n e s B a r r a c a s . C a p . F e d . B s . A s .

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firma-das. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec-tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad denuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del mate-rial contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comer-cialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionadostextos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorizaciónpor escrito de la Editorial.

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castellano de la publicación mensual

SABER ELECTRÓNICA

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deral (1273) TEL. (005411) 4301-8804


APRENDA TELEFONÍA MUY FÁCIL

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¿Qué es VoIP? ¿Qué es la Telefonía IP?

En www.telefoniavozip.com encontramos información muy fácil de comprender sobre“voz por IP”. VoIP proviene del ingles Voice Over Internet Protocol, que significa “voz sobre unprotocolo de Internet”. Básicamente VoIP es un método por el cual tomando señales de audioanalógicas del tipo de las que se escuchan cuando uno habla por teléfono se las transforma endatos digitales que pueden ser transmitidos a través de Internet hacia una dirección IP determina-da.

¿POR QUÉ USAR VOIP?El VoIP permite la unión de dos mundos históricamente separados, el de la transmisión de voz

y el de la transmisión de datos. Entonces, el VoIP no es un servicio sino una tecnología. VoIP puedetransformar una conexión standard a Internet en una plataforma para realizar llamadas gratuitaspor Internet. Usando algunos de los software gratuitos para llamadas VoIP que están disponiblesen Internet estamos salteándonos a las compañías tradicionales de telefonía, y por consiguiente,sus tarifas.

En el pasado, las conversaciones mediante VoIP solían ser de baja calidad, esto se vio supe-rado por la tecnología actual y la proliferación de conexiones de banda ancha, hasta tal punto

VoIP: Telefonía por IPPor definición, Voz sobre Protocolo de Internet,también llamado Voz sobre IP, Voz IP, VozIP,VoIP (por sus siglas en inglés, Voice over IP),es un grupo de recursos que hacen posi-ble que la señal de voz viaje a través deInternet empleando un protocolo IP(Protocolo de Internet). Esto significa quese envía la señal de voz en forma digital,en paquetes de datos, en lugar de enviarlaen forma analógica a través de circuitos utili-zables sólo por telefonía convencional como lasredes PSTN (sigla de Public Switched TelephoneNetwork, Red Telefónica Pública Conmutada). En este manual explicamos quées la VoIP, qué protocolos se emplean y cómo es el sistema Asterisk parapoder establecer comunicaciones de voz por IP.

Informe de: Ing. Horacio Daniel Vallejo

Manual - VoIP 23/11/11 11:47 Página 33

llego la expansión de la telefonía IP que existe la posibilidad de que usted sin saberlo ya haya uti-lizado un servicio VoIP, por ejemplo, las operadoras de telefonía convencional, utilizan los servi-cios del VoIP para transmitir llamadas de larga distancia y de esta forma reducir costos.

Se sabe que va a llevar algún tiempo pero es seguro que en un futuro cercano desapareceránpor completo las líneas de teléfonos convencionales que utilizamos en nuestra vida cotidiana, elavance tecnológico indica que estas serán muy probablemente reemplazadas por la telefonía IP.

¿CÓMO FUNCIONA EL VOIP, CÓMO FUNCIONA LA TELEFONÍA IP?Para entender cómo funciona el VoIP primero se debe entender cómo funcionan las líneas de

teléfono convencionales, por eso siga leyendo o refiérase al capítulo1 para más información.

TELEFONÍA IP VS. TELEFONÍA CONVENCIONAL

Los sistemas de telefonía tradicional están guiados por un sistema muy simple pero ineficientedenominado conmutación de circuitos. La conmutación de circuitos a sido usado por las opera-doras tradicionales por mas de 100 años. En este sistema cuando una llamada es realizada laconexión es mantenida durante todo el tiempo que dure la comunicación. Este tipo de comunica-ciones es denominada “circuito” porque la conexión esta realizada entre 2 puntos hacia ambasdirecciones. Estos son los fundamentos del sistema de telefonía convencional.

¿CÓMO FUNCIONA UNA COMUNICACIÓN EN TELEFONÍA IP?Para entender cómo funciona una comunicación en telefonía IP primero vamos a definir cómo

funciona una comunicación mediante el sistema de telefonía convencional de conmutación de cir-cuitos.

Así es como funciona una llamada típica en un sistema de telefonía convencional:Se levanta el teléfono y se escucha el tono de marcado. Esto deja saber que existe una cone-

xión con el operador local de telefonía.Se disca el número de teléfono al que se desea llamar.La llamada es transmitida a través del conmutador (switch) de su operador apuntando hacia el

teléfono marcado.Una conexión es creada entre tu teléfono y la persona que se esta llamando, entremedio de

este proceso el operador de telefonía utiliza varios conmutadores para lograr la comunicaciónentre las 2 líneas.

El teléfono suena a la persona que estamos llamando y alguien contesta la llamada.La conexión abre el circuito.Uno habla por un tiempo determinado y luego cuelga el teléfono.Cuando se cuelga el teléfono el circuito automáticamente es cerrado, de esta manera liberan-

do la línea y todas las líneas que intervinieron en la comunicación.Ahora, para definir cómo funciona una comunicación en un entorno VoIP, vamos a suponer que

las dos personas que se quieren comunicar tienen servicio a través de un proveedor VoIP y los dostienen sus teléfonos analógicos conectados a través de un adaptador digital-analógico llamado ATA.

Así funcionaría una comunicación mediante Telefonía VoIP entre estos 2 teléfonos:Se levanta el teléfono, lo que envía una señal al conversor analógico-digital llamado ATA.El ATA recibe la señal y envía un tono de llamado, esto deja saber que ya se tiene conexión a

MANUALES TÉCNICOS


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Internet. Se marca el numero deteléfono de la persona que sedesea llamar, los números sonconvertidos a digital por el ATA yguardados temporalmente.Los datos del número telefónicoson enviados a tu proveedor deVoIP. Las computadoras de tu pro-veedor VoIP revisan éste numeropara asegurarse que está en unformato valido.El proveedor determina a quien

corresponde este número y lo transforma en una dirección IP.El proveedor conecta los dos dispositivos que intervienen en la llamada. En la otra punta, una

señal es enviada al ATA de la persona que recibe la llamada para que este haga sonar el teléfo-no de la otra persona.

Una vez que la otra persona levanta el teléfono, una comunicación es establecida entre tu com-putadora y la computadora de la otra persona. Esto significa que cada sistema esta esperandorecibir paquetes del otro sistema. En el medio, la infraestructura de Internet maneja los paquetesde voz la comunicación de la misma forma que haría con un email o con una página web. Cadasistema debe estar funcionando en el mismo protocolo para poder comunicarse. Los sistemasimplementan dos canales, uno en cada dirección. Se habla por un periodo de tiempo. Durante laconversación, tu sistema y el sistema de la persona que se está llamando transmiten y recibenpaquetes entre sí.

Cuando se termina la llamada, se cuelga el teléfono. En este momento el circuito es cerrado.El ATA envía una señal al proveedor de Telefonía IP informando que la llamada a sido concluida.

¿POR QUÉ LA TELEFONÍA IP ES MÁS BARATA?Para explicar esto vamos a definir los gastos que implicaba una comunicación por conmuta-

ción de circuitos. A comienzos de la telefonía convencional, a mediados de 1960, cada llamadadebía tener un cable dedicado yendo de una punta a la otra de la comunicación durante todo eltiempo que durará la misma. Entonces, si por ejemplo una persona ubicada en Argentina tuvieraque realizar un llamado a otra persona en España los conmutadores de su operadora telefónicaconectarían cables a lo largo de todo el recorrido para formar un camino entre los 2 extremos dela comunicación.

En este caso si la llamada durara 10 minutos se usarían esos cables conmutados que van a lolargo de todo el recorrido entre España y Argentina a lo largo de la duración de la conversación.Esto hacia que las comunicaciones a larga distancia fueran muy caras.

LA CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS HOY EN DÍA

Hoy en día las comunicaciones telefónicas son mucho mas eficientes por eso cuestan menos.Las voces son digitalizadas, y tu voz, puede viajar junto con muchas otras a travéz de un cablede fibra óptica por la mayoría del trayecto (sigue habiendo un pedazo de cable dedicado, quees el que va justo hacia tu casa). Esas llamadas son transmitidas a una calidad de 64kb por segun-do (kbps) en cada dirección, por un total de transmisión de 128kb (64kb de ida y 64kb de vuel-

VOIP: TELEFONÍA POR IP


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ta). Como existen 8Kb enun KiloByte (KB), esto setraslada en una transmi-sión de 16KB por cadasegundo que el circuitoesta abierto, y 960KBcada minuto que estáabierto. Entonces, en unacomunicación de 10 minu-tos, el total transmitidosería de 9,600KB, lo quees prácticamente equiva-lente a 10 megas. Siobservaras una conversación típica te darías cuenta fácilmente que mucha de esta información esmalgastada.

LOS TIEMPOS MUERTOS EN LAS COMUNICACIONES

Cuando estas hablando, la otra parte está escuchando, lo que significa que solo la mitad dela conexión se encuentra en uso en un momento dado. Basado en eso, podemos deducir que sepodría cortar el tamaño de la conversación justo a la mitad, osea 4,7MB siempre manteniendo lamisma calidad de comunicación.

Además, una gran cantidad de tiempo en las conversaciones es tiempo muerto, tiempo en elque ninguno de los dos habla. Si pudiéramos remover esos intervalos de tiempo muerto el tama-ño de la conversación seria todavía más pequeño. Entonces, en lugar de enviar una cadena con-tinua de bits (ambos de silencio o ruidos), que pasaría si solo enviamos paquetes en los momen-tos que se produce ruido, cuando se crean. Esa es la base del intercambio de paquetes, la alter-nativa a conmutación de paquetes.

INTERCAMBIO DE PAQUETES EN LA TELEFONÍA IP

Mientras que la conmutación de paquetes mantiene la conexión abierta y constante, el inter-cambio de paquetes que utilizan la telefonía IP solo abre una pequeña conexión, suficientementeextensa para enviar una pequeña porción de información llamada paquete, de un sistema a otro,esto funciona así:

La computadora que envía divide la información en pequeños paquetes, con una dirección encada uno indicando a los dispositivos de red donde enviar los mismos.

Adentro de cada paquete hay una porción de la información que se está enviando, la voz.La computadora emisora envía un paquete al router más cercano y se olvida del mismo. El rou-

ter cercano envía el paquete a otro router que se encuentre mas cerca del destino, ese router selo envía a otro que se encuentra todavía mas cerca del destino, ese a otro mas cerca, y así..

Cuando la computadora receptora finalmente recibe los paquetes (que pueden haber tomadocaminos completamente diferentes para haber llegado ahí). Usa las instrucciones contenidas enlos paquetes para rearmar los datos en su estado original.

El intercambio de paquetes es muy eficiente. Deja a la red enviar los paquetes a lo largo delas rutas menos congestionadas. También libera a las computadoras de forma que estas puedentambién aceptar información proveniente de otras computadoras.

MANUALES TÉCNICOS


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TIPOS DECOMUNICACIÓN EN LATELEFONÍA IP

Utilizando VoIP no existesólo una sola forma de rea-lizar una llamada, vamos aanalizar las distintas opcio-nes que nos presenta estatecnología:ATA: (analog telephoneadaptor). Esta es la formamas simple. Este adaptador

permite conectar teléfonos comunes (de los que utilizamos en la telefonía convencional) a su com-putadora o a su red para utilizarlos con VoIP. El adaptador ATA es básicamente un transformadorde analógico a digital. Este toma la señal de la línea de teléfono tradicional y la convierte en datosdigitales listos para ser transmitidos a través de Internet. Algunos proveedores de VOIP están rega-lando adaptadores ATA junto con sus servicios, estos adaptadores ya vienen preconfigurados ybasta con enchufarlos para que comiencen a funcionar.

Teléfonos IP (hardphones). Estos teléfonos a primera vista se ven cómo los teléfonos con-vencionales, con un tubo, una base y cables. Sin embargo los teléfonos ip en lugar de tener unaficha RJ-11 para conectar a las líneas de teléfono convencional estos vienen con una ficha RJ-45para conectar directamente al router de la red y tienen todo el hardware y software necesario paramanejar correctamente las llamadas VOIP. Próximamente, teléfonos celulares con Wi-Fi van a estardisponibles permitiendo llamadas VOIP a personas que utilicen este tipo de teléfonos siempre queexista conectividad a Internet.

Computadora a Computadora. Esta es la manera mas fácil de utilizar VoIP, todo lo quese necesita es un micrófono, parlantes y una tarjeta de sonido, además de una conexión a inter-net preferentemente de banda ancha. Exceptuando los costos del servicio de Internet usualmenteno existe cargo alguno por este tipo de comunicaciones VoIP entre computadora y computadora,no importa las distancias.

VENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP

LA PRIMER VENTAJA Y LA MAS IMPORTANTE ES EL COSTO, una llamada mediante telefonía VoIP esen la mayoría de los casos mucho mas barata que su equivalente en telefonía convencional. Estoes básicamente debido a que se utiliza la misma red para la transmisión de datos y voz, la tele-fonía convencional tiene costos fijos que la telefonía IP no tiene, de ahí que ésta es mas barata.Usualmente para una llamada entre dos teléfonos IP la llamada es gratuita, cuando se realiza unallamada de un teléfono IP a un teléfono convencional el costo corre a cargo del teléfono IP.

EXISTEN OTRAS VENTAJAS MAS ALLÁ DEL COSTO PARA ELEGIR A LA TELEFONÍA IP: Con VoIP unopuede realizar una llamada desde cualquier lado que exista conectividad a Internet. Dado que losteléfonos IP transmiten su información a través de Internet estos pueden ser administrados por suproveedor desde cualquier lugar donde exista una conexión. Esto es una ventaja para las perso-nas que suelen viajar mucho, estas personas pueden llevar su teléfono consigo siempre teniendo



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acceso a su servicio de telefonía IP. La mayoría de los proveedores de VOIP entregan caracterís-ticas por las cuales las operadoras de telefonía convencional cobran tarifas aparte. Un servicio deVOIP incluye:

Identificación de llamadas.Servicio de llamadas en esperaServicio de transferencia de llamadasRepetir llamadaDevolver llamadaLlamada de 3 líneas (three-way calling).

En base al servicio de identificación de llamadas existen también características avanzadasreferentes a la manera en que las llamadas de un teléfono en particular son respondidas. Por ejem-plo, con una misma llamada en Telefonía IP puedes:

Desviar la llamada a un teléfono particularEnviar la llamada directamente al correo de vozDar a la llamada una señal de ocupado.Mostrar un mensaje de fuera de servicio

DESVENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP

Aun hoy en día existen problemas en la utilización de VoIP, queda claro que estos problemasson producto de limitaciones tecnológicas y se verán solucionadas en un corto plazo por la cons-tante evolución de la tecnología, sin embargo algunas de estas todavía persisten y se enumerana continuación.

VoIP requiere de una conexión de banda ancha. Aun hoy en día, con la constanteexpansión que están sufriendo las conexiones de banda ancha todavía hay hogares que tienenconexiones por modem, este tipo de conectividad no es suficiente para mantener una conversaciónfluida con VoIP. Sin embargo, este problema se verá solucionado a la brevedad por el sostenido cre-cimiento de las conexiones de banda ancha.

VoIP requiere de una conexión eléctrica. En caso de un corte eléctrico a diferencia delos teléfonos VoIP los teléfonos de la telefonía convencional siguen funcionando (excepto que setrate de teléfonos inalámbricos). Esto es así porque el cable telefónico es todo lo que un teléfonoconvencional necesita para funcionar.

Llamadas al 911. Estas también son un problema con un sistema de telefonía VOIP. Comose sabe, la telefonía IP utiliza direcciones IP para identificar un numero telefónico determinado, elproblema es que no existe forma de asociar una dirección IP a un área geográfica, como cadaubicación geográfica tiene un numero de emergencias en particular no es posible hacer una rela-ción entre un número telefónico y su correspondiente sección en el 911. Para arreglar esto quizásen un futuro se podría incorporar información geográfica dentro de los paquetes de transmisióndel VOIP.

Dado que VOIP utiliza una conexión de red la calidad del servicio se ve afectado por la cali-dad de esta línea de datos, esto quiere decir que la calidad de una conexión VoIP se puede verafectada por problemas como la alta latencia (tiempo de respuesta) o la perdida de paquetes. Lasconversaciones telefónicas se pueden ver distorsionadas o incluso cortadas por este tipo de pro-

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blemas. Es indispensable para establecer conversaciones VOIP satisfactorias contar con una cier-ta estabilidad y calidad en la línea de datos.

VOIP es susceptible a virus, gusanos y hacking, a pesar de que esto es muy raro y los desa-rrolladores de VOIP están trabajando en la encriptación para solucionar este tipo de problemas.

En los casos en que se utilice un softphone la calidad de la comunicación VOIP se puede verafectada por la PC, digamos que estamos realizando una llamada y en un determinado momen-to se abre un programa que utiliza el 100% de la capacidad de nuestro CPU, en este caso críti-co la calidad de la comunicación VOIP se puede ver comprometida porque el procesador seencuentra trabajando a tiempo completo, por eso, es recomendable utilizar un buen equipo juntocon su configuración VoIP.

De todos modos, con la evolución tecnológica la telefonía IP va a superar estos problemas, yse estima que reemplaze a la telefonía convencional en el corto plazo.

CODECS EN LA TELEFONÍA IP, CODECS VOIP

Un Codec, que viene del ingles coder-decoder, convierte una señal de audio analógico en unformato de audio digital para transmitirlo y luego convertirlo nuevamente a un formato descom-primido de señal de audio para poder reproducirlo. Esta es la esencia del VoIP, la conversión deseñales entre analógico-digital.

TIPOS DE CODECS EN LA TELEFONÍA IPLos codecs realizan esta tarea de conversión tomando muestras de la señal de audio miles de

veces por segundo. Por ejemplo, el codec G.711 toma 64,000 muestras por segundo. Conviertecada pequeña muestra en información digital y lo comprime para su transmisión. Cuando las64,000 muestras son reconstruídas, los pedacitos de audio que se pierden entre medio de estas



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son tan pequeños que es imposible para el oído humano notar esta perdida, esta suena como unasucesión continua de audio. Existen diferentes frecuencias de muestre de la señal en VOIP, estodepende del codec que se este usando.

64,000 veces por segundo32,000 veces por segundo8,000 veces por segundo

Un codec G728A tiene una frecuencia de muestreo de 8,000 veces por segundo y está elcodec mayormente usado en VoIP. Tiene el balance justo entre calidad de sonido y eficiencia enel uso de ancho de banda.

CÓMO FUNCIONAN LOS CODECS VOIPLos codecs operan usando algoritmos avanzados que les permiten tomar las muestras, ordenar,

comprimir y empaquetar los datos. El algoritmo CS-ACELP (conjugate-structure algebraic-code-excited linear prediction) es uno de los algoritmos mas comunes en VoIP. CS-ACELPayuda a organizar el ancho de banda disponible.

El anexo B de este algoritmo CS-ACELP es el que crea la regla que dice “si ninguno está trans-mitiendo, no mandar ninguna información”. Como aprendimos anteriormente la eficiencia creadapor esta regla es una de las cosas mas importantes en las que el intercambio de paquetes es supe-rior a la conmutación de circuitos. Es el Anexo B en este algoritmo CS-ACEPL que es responsablede esta regla en las llamadas VoIP.

PROTOCOLOS EN LA TELEFONÍA IP, PROTOCOLOS VOIP

Existen varios protocolos comúnmente usados para VOIP, estos protocolos definen la maneraen que por ejemplo los codecs se conectan entre sí y hacia otras redes usando VoIP. Estos tambiénincluyen especificaciones para codecs de audio.

EL PROTOCOLO H.323El protocolo mas usado es el H.323, un standard creado por la International

Telecomunication Union (ITU) (link) H323 es un protocolo muy complejo que fue originalmen-te pensado para videoconferencias. Este provee especificaciones para conferencias interactivas entiempo real, para compartir data, audio y aplicaciones VoIP. Actualmente H323 incorpora muchosprotocolos individuales que fueron desarrollados para aplicaciones específicas.

H.323 es una larga colección de protocolos y especificaciones. Eso es lo que lo permite serusado en tantas aplicaciones. El problema con H.323 es que no fue específicamente dirigido aVoIP.

EL PROTOCOLO SIPUna alternativa al H.323 surgió con el desarrollo del Session Initiation Protocol (SIP). SIP

es un protocolo mucho mas lineal, desarrollado específicamente para aplicaciones de Voip. Máschicas y más eficientes que H.323. SIP toma ventaja de los protocolos existentes para manejarciertas partes del proceso.

Uno de los desafíos que enfrenta el VoIP es que los protocolos que se utilizan a lo largo delmundo no son siempre compatibles. Llamadas VoIP entre diferentes redes pueden meterse en pro-

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blemas si chocan distintos protocolos. Como VoIP es una “relativa” nueva tecnología, este proble-ma de compatibilidad va a seguir siendo un problema hasta que se genere un standard para elprotocolo VoIP.

ASTERISK: UNA ALTERNATIVA PARA TELEFONÍA FIJA Y VOIP

Nota: El siguiente material es parte del paquete de materiales del proyecto TRICALCAR. Parainformación sobre TRICALCAR consulte el módulo de introducción de estos materiales, owww.wilac.net/tricalcar/. El original fue llevado a cabo gracias al apoyo de la IniciativaAcacia del Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo y a todos los que han hechoeste trabajo posible: Adel El Zaim (Editor de árabe y francés), Anas Tawileh (Traductor al árabe),Iñaki Cívico y Sylvia Cadena (Editores al castellano), Johan Bilien (Traductor al francés) y MartinBenjamin (Editor al inglés). El artículo originalmente enviado por los autores fue ligeramente modi-ficado en su estilo para mantener la concordancia con el resto de los materiales de este taller. Porrazones de espacio no podemos brindar el tema completo, pero puede descargarlo desde el linkdado en nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password eingresando la clave voip.

INTRODUCCIÓN

Una definición general de Voz sobre IP (también conocida como telefonía IP) es la posibilidadde transportar conversaciones telefónicas en paquetes IP. Cuando hablamos de “VoIP”, nos referi-mos a “la telefonía en Internet” en el sentido más amplio de la expresión.

El término VoIP no se refiere a ninguno de los mecanismos concretos que existen para llevar lasseñales de voz de un sitio a otro en la red. Existen docenas de tecnologías que permiten hablarpor la red. Las alternativas tecnológicas de VoIP se pueden dividir de una manera sencilla en dosgrandes grupos:

* Tecnologías cerradas-propietarias * Sistemas abiertos.

En el primer grupo de tecnologías nos encontramos con el conocido Skype o el ya legendarioCisco Skinny (SCCP). En el segundo grupo de tecnologías nos encontramos con los estándaresabiertos basados en SIP, H.323 o IAX.

H.323, como vimos, es un protocolo desarrollado por la UIT que cobró cierta fama porqueera el más usado por los grandes operadores en sus redes troncales.

SIP ha incrementado su popularidad cuando las tecnologías de VoIP se han hecho más pre-sentes en el ”bucle local.” Últimamente hemos presenciado el nacimiento y el fuerte crecimiento deuna nueva alternativa conocida como IAX.

IAX2 (por ser la versión 2) está fuertemente influenciado por el modelo comunitario de desa-rrollo abierto y tiene la ventaja de haber aprendido de los errores de sus predecesores. IAX2resuelve muchos de los problemas y limitaciones de H.323 y SIP. Aunque IAX2 no es un estándaren el sentido más oficial de la palabra (RFC), no sólo tiene el gran reconocimiento de la comuni-dad sino todos los pre-requisitos para convertirse en el remplazo (de facto) de SIP.



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Una de las características esenciales de todos los protocolos tradicionales de voz sobre IP esel derroche de ancho de banda. Ese exceso de bits en la red es debido a la necesidad de enviarinformación adicional en cada una de las cabeceras de los paquetes IP. Este problema tiene espe-cial importancia en regiones en desarrollo donde el acceso a ancho de banda es limitado y loscostos de conexión a Internet pueden llegar a ser hasta 100 veces mayor que en Europa oNorteamérica.

Para que se haga una idea del gasto adicional de ancho de banda necesario para enviar vozsobre Internet podemos citar como ejemplo que un audio comprimido de 5.6 kbit/s necesita dehasta 18 kbit/s. La diferencia entre los 5.6 y los 18 kbit/s son esos bits en las cabeceras de lospaquetes.

Las cabeceras son toda esa información adicional que es necesaria para encaminar correctamente cadauno de los paquetes de voz al receptor. Una de las ventajas de IAX2 es que ha sido capaz de reducir consi-derablemente ese exceso de bits por paquete.

Además, es capaz de agrupar los paquetes de distintas conversaciones, que van en una misma direcciónen la red, en uno sólo. Al ser capaz de agregar múltiples paquetes de distintas conversaciones dentro de unosólo, el exceso de información introducido por las cabeceras se reduce en cada una de las conversaciones.

Como resultado de las pruebas realizadas durante la elaboración de esta guía (usando una conexión tele-fónica a la red), evidenciamos las ventajas de utilizar IAX2 frente a la misma conversación usando SIP.

ESTÁNDARES ABIERTOS Y CÓDIGO LIBRE

No podríamos estar hablando de la libertad de construir nuestra propia red telefónica sin la existencia delos estándares abiertos y el código libre. Los estándares abiertos permiten que cualquiera pueda implementarun sistema con garantías de interoperabilidad. Gracias a esa interoperabilidad de nuestro diseño no sólo pode-mos crear nuestra red telefónica sino que, además, podemos conectarla a la red telefónica global. Con el códi-go libre podemos aprender de experiencias parecidas, integrar sus soluciones y compartir nuestros propiosresultados con los demás.

Una de la primeras preguntas que merece una respuesta es: ¿por qué usted debería crear su propia infra-estructura de voz sobre IP y no seguir usando servicios gratuitos como Skype? La respuesta es simple: sosteni-bilidad y flexibilidad.

Los servicios gratuitos le pueden solucionar una necesidad a corto plazo pero nunca garantizar su inde-pendencia o el control de su propio proceso de aprendizaje y desarrollo. No se trata de una cuestión pura-mente técnica. El problema no es decidir cuál es la mejor de las tecnologías sino cuál es la que permite que lascomunidades sean dueñas de su propio desarrollo y que puedan adaptarla a sus propias necesidades.

Es muy difícil imaginar un desarrollo sostenible sin transferencia de conocimiento y reapropiamiento tecno-lógico. Una solución basada en estándares abiertos y código libre no es sólo una buena solución desde unpunto de vista puramente técnico sino que además permite la posibilidad de adaptación para mejorarse a larealidad local. Para ser conscientes de la importancia de los estándares abiertos quizás sea bueno empezarpresentando una definición de “estándar¨.

Un estándar es un conjunto de reglas, condiciones o requerimientos que describen materiales, productos,sistemas, servicios o prácticas.

En telefonía, los estándares garantizan que todas las centrales de telefonía sean capaces de operar entre

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sí. Sin ese conjunto de reglas comunes un sistema de telefonía de una región sería incapaz de intercambiar lla-madas con otro que esté, tan sólo, unos kilómetros más allá. Aunque muchos de los estándares de telefonía sonpúblicos, los sistemas siempre han estado bajo el control de un grupo muy limitado de fabricantes. Los grandesfabricantes de sistemas de telefonía son los únicos capaces de negociar contratos a nivel regional o inclusonacional. Ésta es la razón que puede explicar porqué es muy común encontrar siempre el mismo tipo de equi-pos a lo largo de un mismo país.

Los equipos de telefonía tradicionales, además, tienen la particularidad de haber sido diseñados para rea-lizar un conjunto de tareas muy concretas. Normalmente, son equipos informáticos con aplicaciones muy espe-cíficas. Aunque las reglas que gobiernan la telefonía (los estándares) son relativamente abiertas, no es el casode los equipos informáticos que los implementan. Al contrario de los estándares, el funcionamiento interno siem-pre se mantiene en secreto.

Dentro de la “poción mágica de la telefonía” los estándares abiertos son un ingrediente necesario,pero lo que realmente ha permitido esta nueva “revolución” ha sido la posibilidad de emular la funcionalidadde los sistemas de telefonía tradicionales con un programa funcionando en un computador personal. Todos loselementos necesarios están a su alcance ya que:

o Tiene el acceso a los programas y a los equipos que permiten el intercambio de conversaciones telefóni-cas.

o Tiene una red abierta y pública para intercambiar esas llamadas (la Internet). o Tiene la posibilidad de modificar cada uno de los elementos para adaptarlos a sus propias necesidades.

ASTERISK

Asterisk es un programa de software libre (bajo licencia GPL) que proporciona funcionalidades de unacentral telefónica (PBX) a una computadora tipo PC.

Como cualquier PBX, se puede conectar un número determinado de teléfonos para hacer llamadas entre síe incluso conectar a un proveedor de VoIP o bien a una RDSI tanto básicos como primarios.

Mark Spencer, de Digium, inicialmente creó Asterisk y actualmente es su principal desarrollador, junto conotros programadores que han contribuido a corregir errores y añadir novedades y funcionalidades.Originalmente desarrollado para el sistema operativo GNU/Linux, Asterisk actualmente también se distribuyeen versiones para los sistemas operativos BSD, Mac OS X, Solaris y Microsoft Windows, aunque la plataformanativa (GNU/Linux) es la que cuenta con mejor soporte de todas.

Asterisk incluye muchas características que anteriormente sólo estaban disponibles en costosos sistemas pro-pietarios PBX, como buzón de voz, conferencias, IVR, distribución automática de llamadas, y otras muchas. Losusuarios pueden crear nuevas funcionalidades escribiendo un dialplan en el lenguaje de script de Asterisk oañadiendo módulos escritos en lenguaje C o en cualquier otro lenguaje de programación soportado enGNU/Linux.

Para conectar teléfonos estándares analógicos son necesarias tarjetas electrónicas telefónicas FXS o FXOfabricadas por Digium u otros proveedores, ya que para conectar el servidor a una línea externa no basta conun simple módem.

Quizá lo más interesante de Asterisk es que reconoce muchos protocolos VoIP como pueden ser SIP, H.323,IAX y MGCP.

Asterisk puede interoperar con terminales IP actuando como un registrador y como gateway entre ambos.Asterisk se empieza a adoptar en algunos entornos corporativos como una gran solución de bajo costo junto

con SER (Sip Express Router).El código del programa fue originalmente creado por Mark Spencer (Digium) basado en las ideas y el tra-

bajo previo de Jim Dixon (proyecto de telefonía Zapata). El programa, sus mejoras y correcciones, son el resul-tado del trabajo colectivo de la comunidad del software (programas) libre. Aunque Asterisk puede funcionar



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en muchos sistemas operativos, GNU/Linux es la plataforma más estable y en la que existe un mayor soporte.Para usar Asterisk sólo se necesita una computadora personal (PC), pero si quiere conectarse a la red telefóni-ca tradicional debe añadir el correspondiente periférico dedicado.

LO QUE DEBE SABER SOBRE VOIP

Esta sección resume los conceptos principales de VoIP. Entender cada uno de los conceptos le va a ser muyútil cuando configure cualquier tipo de programa relacionado con telefonía IP. Aunque VoIP es una área enor-me de conocimiento, hemos seleccionado cuidadosamente un número de conceptos esenciales. Esta secciónincluye una descripción, básica pero sólida, de lo que necesita saber para dar sus primeros pasos en la crea-ción de un sistema de telefonía.

PBXUn PBX o PABX (Private Branch Exchange y Private Automatic Branch Exchange para

PABX) cuya traducción al español sería Ramal Privado de Conmutación Automática o, más bien, CentralSecundaria Privada Automática; es en realidad cualquier central telefónica conectada directamente a la redpública de telefonía por medio de líneas troncales para gestionar además de las llamadas internas, las entran-tes y salientes con autonomía sobre cualquier otra central telefónica. Este dispositivo generalmente pertenece ala empresa que lo tiene instalado y no a la compañía telefónica, de aquí el adjetivo Privado a su denomina-ción. Un PBX se refiere al dispositivo que actúa como una ramificación de la red primaria pública de teléfonos,por lo que los usuarios no se comunican directamente al exterior mediante líneas telefónicas convencionales,sino que al estar el PBX directamente conectado a la RTC (red telefónica pública), será esta misma la queenrute la llamada hasta su destino final mediante enlaces unificados de transporte de voz llamados líneas tron-cales. En otras palabras, los usuarios de una PBX no están asociados con la central de teléfonos pública, yaque es la misma PBX la que actúa como tal, análogo a una central pública que da cobertura a todo un sectormientras que un PBX lo ofrece generalmente en las instalaciones de una compañía.

Erróneamente se le llama PBX a cualquier central telefónica aunque no gestione las llamadas externas, bas-tando solo con que conmute líneas exteriores pertenecientes a otra central, que sí estaría conectada a la RTC.Estas serían centrales híbridas que gestionan llamadas y enlazan líneas internas —o extensiones— pero almomento de comunicarse a un destino exterior, tan solo interconectaría el terminal con una línea convencionalde la compañía de teléfono, mientras que un PBX se encargaría de procesar directamente el número marcadohacia el procesador central de la ciudad.

Una PBX se emplaza entre las líneas telefónicas y los teléfonos (terminales de voz). La PBX tiene la propie-dad de ser capaz de redirigir las llamadas entrantes a uno o varios teléfonos. De una manera similar, una PBXpermite a un teléfono escoger una de las líneas telefónicas para realizar una llamada telefónica al exterior. Dela misma forma que un enrutador (router) en Internet es responsable de dirigir los paquetes de un origen a sudestino, una PBX es responsable de dirigir “llamadas telefónicas”.

La palabra “private” en la sigla PBX significa que el dueño del sistema tiene todo el control y decide comocompartir los líneas exteriores con los usuarios. Una PBX no sólo permite compartir un conjunto de líneas conun grupo de usuarios sino que también ofrece la posibilidad de crear servicios de valor añadido como transfe-rencia de llamadas, llamadas a tres, pasarela de voz a correo o servicios basados en una respuesta de vozinteractiva (IVR), etc.

Una PBX puede ser de gran utilidad en múltiples escenarios. Piense en las regiones donde el acceso a lared telefónica implica caminar varias horas (tal vez días) a una cabina o telecentro. Además, una situación muycomún es que sólo exista una línea telefónica por edificio o por población. Una PBX (su centralita) permitirácompartir esa línea e incluso extender la red telefónica a lugares remotos.

MANUALES TÉCNICOS


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PSTN - RTB PSTN es la Red Pública Telefónica Conmutada (Public Switched Telephone Network), “la red de redes

telefónicas” o más conocida como “la red telefónica.” En castellano la PSTN es conocida como la red públi-ca conmutada (RTC) o red telefónica básica (RTB).

De la misma forma que Internet es la red global IP, la RTB es la amalgama de todas las redes conmutadasde teléfono. Una diferencia muy importante entre la RTB e Internet es la noción de “flujo de información”.

En telefonía los flujos de información son cada una de las llamadas o conversaciones mientras que enInternet es cada uno de los paquetes de datos. Desde el punto de vista conceptual la RTB e Internet son muydiferentes y representan dos mundos y filosofías casi antagónicas. Si una conversación se efectúa en una RTBse tiene que reservar un canal (circuito) dedicado de 64 kbps, pero en Internet la misma conversación puedecoexistir con otros servicios de manera simultánea.

Aunque esta diferencia pueda parecer irrelevante a primera vista, tiene grandes implicaciones de cara a laimplementación de las tecnologías de la información tanto en regiones desarrolladas como en desarrollo. En elmodelo tradicional, un “cable de cobre” proporciona acceso a la RTB y ofrece un sólo tipo de servicio: un canalanalógico. Si ese mismo cable se usa para conectarse a una red conmutada de paquetes como Internet, sepuede implementar cualquier tipo de servicio basado en el protocolo IP.

La RTB ha estado históricamente gobernada por estándares creados por la UIT, mientras que Internet esgobernada por los estándares del IETF. Ambas redes, la RTB e Internet, usan direcciones para encaminar susflujos de información. En la primera se usan números telefónicos para conmutar llamadas en las centrales tele-fónicas; en Internet se usan direcciones IP para conmutar paquetes entre los enrutadores (routers).

SEÑALIZACIÓN EN TELEFONÍA TRADICIONAL

Las centrales telefónicas son los “routers” de la RTB. Un Foreign Exchange Office (FXO) es cualquierdispositivo que, desde el punto de vista de la central telefónica, actúa como un teléfono tradicional. Un FXOdebe ser capaz de aceptar señales de llamada o ring, ponerse en estado de colgado o descolgado, y enviary recibir señales de voz. Supone que un FXO es como un “teléfono” o cualquier otro dispositivo que “suena”(como una máquina de fax o un módem).

Un Foreign Exchange Station (FXS) es lo que está situado al otro lado de una línea telefónica tradi-cional (la estación). Un FXS envía el tono de marcado, la señal de llamada que hace sonar los teléfonos y losalimenta. En líneas analógicas, un FXS alimenta al FXO. El FXS utiliza alrededor de 48 voltios DC para ali-mentar al teléfono durante la conversación y hasta 80 volt AC (20Hz) cuando genera el tono de llamada (ring).

Una PBX que integra periféricos FXO y FXS puede conectarse a la RTB e incorporar teléfonos analógicos. Las líneas telefónicas que vienen del operador se tienen que conectar a una interfaz FXO. Los teléfonos se

deben conectar a las interfaces FXS de la centralita. En resumen, dos reglas fáciles que debe recordar son:

1- Un FXS necesita estar conectado a un FXO (como una línea telefónica necesita estar conectada a un telé-fono) o viceversa.

2- Un FXS suministra energía (elemento activo) a un teléfono FXO (elemento pasivo).

En la figura 1 puede apreciar diferentes aspectos de la telefonía tradicional.

Señalización analógica Cada vez que usted usa una línea telefónica se intercambian un conjunto de “señales”. Las señales sirven

para ofrecer información del estado de la llamada al usuario. Algunas de esas señales son el tono de marca-do o el tono de línea ocupada. Estas señales se transmiten entre el FXS y el FXO haciendo uso de un protoco-lo conocido como “señalización”.


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Por desgracia, existen muchas maneras de generar este tipo de señales. Cada uno de los mecanismos esconocido como “método de señalización”. Los métodos de señalización son diferentes de un lugar a otro, asíque debe conocer de antemano el método de señalización que se usa en sus líneas telefónicas. Dos de los méto-dos de señalización más conocidos son el “loop start” y el “ground start”.

Si desconoce el método de señalización que debe usar puede empezar probando con “loop start”. Una con-secuencia de configurar su PBX con un método de señalización equivocado es que la línea telefónica se cuel-ga de manera inesperada.

Señalización entre centrales telefónicas SS7 es un grupo de estándares desarrollados originalmente por la AT&T y la UIT que, entre otras cosas, se

encargan de la gestión del establecimiento de llamadas y su encaminamiento entre centrales telefónicas en laRTB.

Una cosa muy importante que se debe entender es que en la red telefónica tradicional, la voz y las señalesauxiliares (señalización) están claramente separadas. Esto significa que existe un “circuito” dedicado a voz yotro circuito independiente para el intercambio de las señales encargadas del establecimiento de las llamadas.Esta información “adicional” necesaria en cada llamada se intercambia usando un protocolo conocido comoSS7.

Sin embargo, en muchos países en desarrollo se usan un sistemas de señalización más antiguos en dondetanto la voz como la señalización comparten el mismo canal físico.

El hecho de que la voz y la señalización están separadas significa que los flujos de información puedentomar caminos físicos totalmente diferentes. Imagínese que las “conversaciones” pueden viajar por un cablemientras que los números de teléfono de los comunicantes se envían por otro. Este concepto es importante paraentender la siguiente sección: señalización en telefonía IP.

SEÑALIZACIÓN EN TELEFONÍA IP

Por herencia histórica, la señalización en voz sobre IP sigue unos principios muy parecidos a la señaliza-ción en RTB. Las señales y las conversaciones están claramente diferenciadas. En esta sección introducimos dosprotocolos de VoIP que vamos a integrar en nuestra futura PBX: SIP e IAX2.

PROTOCOLO DE SEÑALIZACIÓN DE INICIO (SIP) El protocolo de señalización de inicio de sesión, del inglés Session Initiation Protocol (SIP), es una

especificación para Internet que ofrece una funcionalidad similar al SS7 pero en una red IP. El protocolo SIP,desarrollado por el IETF, es responsable de establecer las llamadas y del resto de funciones de señalización.

Recuerde que, cuando hablamos de señalización en el contexto de llamadas de voz, estamos hablando dela indicación de línea ocupada, los tonos de llamada o que alguien ha contestado al otro lado de la línea. SIPhace tres cosas importantes:

1. Encargarse de la autentificación.2. Negociar la calidad de una llamada telefónica.3. Intercambiar las direcciones IP y puertos que se van utilizar para enviar y recibir las “conversaciones de voz”.

Servidores Proxy Aunque dos dispositivos SIP (teléfonos IP) pueden comunicarse directamente, SIP normalmente hace uso de

algunos elementos adicionales llamados “proxies” para facilitar el establecimiento de las llamadas. Un “proxy”

MANUALES TÉCNICOS


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opera como un representante (apoderado) que se encarga de negociar entre dos partes. Con la ayuda de un“proxy” usted puede mover físicamente su número de teléfono en Internet. Los números no están asociados a unsitio concreto sino que se pueden mover siempre y cuando notifiquemos al “proxy” de nuestra (nueva) ubica-ción. Como el “proxy” funciona como un intermediario, es capaz de indicar a las partes dónde se encuentranlos teléfonos. Este servidor intermedio en SIP aprende la posición de sus usuarios durante un proceso que seconoce como “registro”.

La figura 2 ejemplifica el proceso de registro entre clientes y el servidor “proxy”. La señalización (SIP) y lasconversaciones de voz (RTP) viajan por caminos diferentes.

Protocolos en Tiempo Real y el NAT En Internet, las conversaciones que usan señalización de tipo SIP resultan en flujo constante de paquetes de

pequeño tamaño entre los comunicantes. Estos paquetes de voz hacen uso de otro protocolo llamado RTP. El protocolo de transporte de tiempo real o Real-time Transport Protocol (RTP) es el encargado de lle-

var las conversaciones (la voz) de un lado a otro.En el RTP se define un mecanismo estándar para enviar audio y vídeo en Internet. De la misma forma que

en una conversación existen dos flujos de voz, en una conversación en una red IP tenemos dos flujos de paque-tes RTP.

Los Network Address Translators (NATs) son los grandes enemigos del RTP. Una red con un NAT consiste en varios computadores compartiendo, con el mundo exterior, una sóla direc-

ción IP pública. Las máquinas situadas dentro de la red NAT usan direcciones “privadas”. Aunque el NAT per-mite conectar más fácilmente computadores a la red, lo hace al precio de no permitir una conexión puramentebi-direccional.

Existen varios problemas relacionados con NAT y VoIP. El más común de los problemas es conocido como“audio en una sola dirección” (one-way audio). Como recordará, una conversación está compuesta por dos flu-jos de paquetes RTP distintos. En presencia de un NAT, sólo el flujo de dentro afuera no es bloqueado; el flujode fuera a dentro no tiene la misma suerte y puede atravesar el NAT. La consecuencia: el que inicia la llama-da desde dentro del NAT no puede escuchar a la otra parte. Si los dos comunicantes se encuentran dentro deNATs las cosas se complican aún más, hasta el punto de que ningún flujo de audio llega a su destino final.

Por desgracia, las direcciones IP privadas y los NAT están especialmente presentes en todos los lugares delas regiones en desarrollo. Configurar una red con señalización SIP y NATs no es trivial. Esta guía incluye algu-


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Figura 1


nos consejos generalesen la sección que descri-be los escenarios prácti-cos.

INTER-ASTERISK

EXCHANGE (IAX) La segunda versión

del protocolo de comuni-cación entre Asterisks(Inter-Asterisk eXchange) se conoce como IAX2.

IAX2 es una alternativa al protocolo de señalización SIP. IAX2 fue creado como parte del desarrollo de laPBX Asterisk. A diferencia del SIP, que usa dos flujos de datos para voz y otros dos para señalización, IAX2 usasólo un par de flujos donde voz y datos coexisten. Esta forma de enviar tanto las conversaciones como la seña-lización por el mismo canal se conoce como in-band, en contraste con el método que usa SIP, el out-of-band.

Debido a su diseño, IAX2 es la opción más adecuada en regiones en desarrollo donde existen gran pre-sencia de NATs. Además, IAX2 es capaz de empaquetar llamadas simultáneas en un solo flujo de paquetes IP.Este mecanismo es conocido como “trunking” y su implementación resulta en ahorros en el consumo de anchode banda.

El concepto de “trunking” se puede explicar con la siguiente metáfora: imagínese que necesita mandarcinco cartas a gente que vive en otro país.

Una posibilidad es usar un sobre por cada una de las cartas; la otra es usar un único sobre e incluir el nom-bre del destinatario final en la cabecera de cada una de las cartas. La agregación de llamadas en telefonía IPfunciona de la misma forma y permite enviar múltiples cartas (llamadas) en un único sobre (paquete IP).

En resumen, el diseño de IAX2 es más adecuado para regiones en desarrollo por tres razones:

1. Reduce el uso de ancho de banda por llamada.2. Está diseñado para operar en presencia de NATs (soporte nativo) y es más fácil de usar detrás de los cor-

tafuegos.3. Reduce aún más el ancho de banda cuando se realizan varias llamadas simultáneas (como resultado del

“trunking”).

¿QUÉ SE REQUIERE PARA TENER UNA PBX POR IP?Lo primero que va a necesitar es un computador personal. Cualquier máquina fabricada después del año

2000 debe tener suficiente potencia para hacer funcionar Asterisk. A medida que su sistema crece (espe-cialmente si usa codecs de alta compresión) tendrá que considerar un buen procesador y memoria, pero paraempezar cualquier máquina es buena. La computadora debe funcionar con cualquier distribución del sistemaoperativo Linux.

La manera más barata de empezar es utilizar “softphones”. El primer ejercicio es aprender a configurarAsterisk para poder establecer una llamada entre dos “softphones” a través de su PBX. Sus primeros ensayoslos puede hacer con dos computadores con tarjetas de sonido instalando dos clientes de VoIP en cada uno delos computadores y use un tercero para instalar y configurar Asterisk.

No es objeto de esta obra explicar este tema pero si quiere realizar sus propias experienciaspuede descargar el próximo texto sobre Funcionamiento e Instalación de Asterisk desde nuestraweb: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono pasword e ingrese la clave: quie-roasterisk.

¡Hasta la próxima!

MANUALES TÉCNICOS


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Figura 2


Saber Electrónica

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Proponemos el armado de una fuente parael taller capaz de proporcionar una tensiónvariable de 1V a 15V con capacidad decorriente de 10A. El circuito es sumamentesencillo y con cambios en las pistas de laplaca de circuito impreso y del transforma-dor de poder puede alcanzar corrientes dehasta 15A. También describimos el funciona-miento de otra fuente cuyo tiempo de ope-ración puede ser ajustado por el técnico.


FUENTE VARIABLE DE 1V A 15V X 15A

La fuente que vamos a describir fue diseñadapara proporcionar corrientes de hasta 15A perocomo somos conscientes de que un transforma-dor de poder para esta corriente puede ser muycostoso, en la placa limitamos la capacidad a 5Ay tensión de salida variable entre 1V y 15V.

Como ve observa en el esquema eléctrico dela figura 1, la fuente proporciona semejante can-tidad de corriente gracias al trabajo en paralelode cuatro transistores de potencia, los cualesdeben ser montados en buenos disipadores decalor. El ajuste de tensión lo realiza el integradoLM317, el cual también debe ser disipado mecá-nicamente.

El transformador debe tener un primario acordea la red eléctrica, mientras que el secundariodebe proporcionar una tensión de 15V + 15V x

5A. Los capacitores electrolíticos deben ser mon-tados en paralelo para que su capacidad sesume. Preferimos 4 componentes de 100µF enlugar de uno sólo de 470µF para minimizar las pér-didas del componente final. Los diodos son para5A.

Por medio del potenciómetro lineal se ajusta latensión de salida. Las resistencias conectadas alos emisores de los transistores deben ser de almenos 5W.

La placa de circuito impreso sugerida para unacorriente de 5A se muestra en la figura 2. Si bienlas pistas deberían soportar esta corriente, sugeri-mos el uso de una placa base de buena calidado aumentar el tamaño de las pistas.

Con el mismo esquema se pueden conseguir15A de corriente final si cambia el transformadorpor otro cuyo primario sea de acuerdo con la redlocal y el secundario sea de 15V x 15A. En ese

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FUENTE DE 1V A 15V X 15A YFUENTE CON SUMINISTRO TEMPORIZADO

Mont - fuente de 15 ampere 23/11/11 11:52 Página 49

caso en lugar de usar dos diodos deberá emplearun puente de 20A (las resistencias de 0,47Ω debe-rán ahora, tener una potencia de disipación de10W. Dado el tamaño de los componentes unaalternativa válida para el montaje de esta fuentees hacerlo sobre una regleta de terminales, sol-dando los componentes pasivos sobre ella, mien-tras que los transistores, el integrado y el puente

rectificador se deberían montan sobre un gene-roso disipador de calor.

FUENTE CON SUMINISTRO TEMPORIZADO

Presentamos una interesante fuente de alimen-tación, dotada de un circuito temporizador que

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Montaje

Figura 1 - Circuito de la fuente que puede entregar un suministro de 15A (ver texto).

Figura 2 - Circuito impreso para la fuente de poder (versión para 3A - 5A)


permite que la fuente opere durante un tiempofijado por el operador. De esta manera, el disposi-tivo puede emplearse con equipos que sólodeben funcionar durante un período, transcurridoel cual, debe estar en condiciones de reposo. Lafuente es capaz de suministrar tensiones entre 0V y12V, ajustadas por medio de un osciloscopio, concorrientes máximas de 3A. Al circuito se lo dota deun interruptor adicional para que la fuente sea desuministro continuo.

No son pocas las personas que se llevan a lacama sus radios portátiles, walkman y otros peque-ños dispositivos electrónicos a pilas, acabando asípor dormirse con su alimentación conectada. Elresultado es el desgaste completo de las pilas, loque no es muy recomendable teniendo encuenta el costo actual.

En otras ocasiones, un técnico debe poner unequipo bajo prueba y éste sólo debe estar untiempo encendido, 15 minutos por ejemplo, y des-pués se tiene que apagar.

Proponemos en este artículo una solución intere-

sante para estos problemas, ya que resuelve lacuestión tanto del costo de las pilas, como delhecho de quedarnos dormidos con el aparatoconectado, proporcionando una temporización.

Presentamos una fuente que sustituye las pilasde su aparato y que lo desconecta automática-mente después de un tiempo programado, perotambién puede alimentar a otros aparatos bajoprueba, pudiendo proveer tensiones hasta 12Vcon una corriente máxima de 3A. El circuito poseeun juego de interruptores de modo que cuandouno está cerrado (SW4 en la figura 3), la fuentesuministra tensión continuamente y si está abierto,basta con presionar SW2 y SW3 simultáneamentepara que la tensión aparezca en los bornes desalida durante un tiempo fijado por el potenció-metro VR1.

En el caso de emplear esta fuente como “elimi-nador de pilas” para alimentar a una radio, porejemplo, si el aparato alimentado tuviera unaentrada para eliminador no se necesita alterar sucircuito.

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Fuente de 1V a 15V x 15A y Fuente con Suministro TemporizadoLista de materiales del circuito de la figura 1

Q1 a Q4 - 2N3055A - Transistores de potencia conencapsulado TIP.D1, D2 - BY550 - Diodos rectificadores para 5A (para3A puede emplear 1N5401 y para 15A debe emplearpuente de diodos, ver texto).C1 a C4 - 100µF - Capacitores electrolíticos x 25VC5 - 10µF - Capacitor electrolítico x 25VCN1 - Terminal de salida

CN2 - Terminal para tensión de línea de 110V / 220VCN3 - LM317 - Circuito integrado.R1 a R4 - 0,47Ω x 5W (ver texto)VR1 - Potenciómetro de 10kΩ lineal.

VariosPlaca de circuito impreso, disipadores de calor parael LM317 y los transistores, gabinete para montaje,cables, barras para montaje (para corrientes mayoreses recomendado), estaño, etc.

Figura 3 - Fuente de alimentación con tiempo de suministro ajustado por el técnico.


Si no la tuviera, la adaptación es relativamentesimple. Las características principales de la fuenteson:

* Tensión de entrada: 110/220VCA* Tensión de salida: 0V a 12V (modificable)* Corriente máxima de salida: 3A* Temporización: 1 minuto a 30 minutos (modifi-

cable), con la posibilidad de suministro continuo através de SW4.

El circuito consta básicamente de una fuente dealimentación estabilizada donde el transformadorT1 baja la tensión de la red que entonces es recti-ficada por los diodos D1 y D2. El filtrado se hacepor el capacitor C1 y laregulación a través deun circuito formado porun diodo zener (D3) y untransistor de paso (Q2),que proporciona en susalida (emisor) una ten-sión variable que sepuede ajustar entre 0V(en realidad entre algu-nos milivolt) y 12V pormedio de un potenció-metro de 5kΩ (VR2). Eltransistor Q2 debepoder conducir unacorriente de 3A, razónpor la cual recomenda-mos el uso de un2N3055 dotado de undisipador de calor, encuyo caso el compo-nente no se colocarásobre la placa de cir-cuito impreso (mos-trada en la figura 4).

El circuito de tempori-zación se alimentadirectamente de la ten-sión generada por el

rectificador inicial. De esta forma, si SW4 estáabierto, cuando presionamos por un instante SW2y SW3 (doble interruptor de presión o dos pulsado-res normal abierto que se deben accionar simul-táneamente), proporcionamos alimentación parael circuito y al mismo tiempo llevamos el pin 2 dedisparo de un 555 monoestable al nivel bajo, loque provoca el disparo.

Este disparo lleva la salida del circuito integradoal nivel alto, lo que polariza el transistor Q1 demodo de energizar la bobina del relé. El acciona-miento del relé alimenta el circuito, manteniendosu alimentación incluso si soltamos SW2.

El tiempo de cierre del relé, y por lo tanto la ali-mentación del circuito, será dado por el ajuste del

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Montaje

Figura 4 - Diseño de la placa de circuito impreso sugerida para la fuente dealimentación con suministro temporizado.


potenciómetro VR1 y por el valor del capacitor C2.Sobre el componente C2 hay que ser muy cuida-doso ya que debe ser un componente de muybajas pérdidas, aconsejamos colocar componen-tes de tantalio, incluso hasta se pueden emplear 4capacitores de 50µF en paralelo para disminuir laspérdidas. Si el capacitor fuera un electrolíticocomún, el monoestable no accionaría correcta-mente, ya que su resistencia de pérdida seríacomparable con la resistencia fijada por VR1.

Siendo el potenciómetro VR1 de 5MΩ y el capa-citor C2 de 220µF, tenemos aproximadamenteentre 20 y 40 minutos de temporización, despre-ciándose las tolerancias de los componentes.

Esto significa que después de un tiempo deaccionado SW2 y SW3, la salida IC2 va nueva-mente al nivel bajo, lo que lleva al transistor alcorte. El relé es desenergizado abriendo sus con-tactos, con esto se corta totalmente la alimenta-ción del circuito produciéndose su desconexióncompleta.

Para una nueva temporización basta presionarpor un instante SW2 junto con SW4. Incluso duranteun ciclo de temporización, si se presiona SW2 ySW4 tendremos una nueva cuenta de tiempo.

Son posibles temporizaciones mayores, siempreque se usen capacitores de excelente calidad, ya

que las fugas pueden hacer que el circuito no sedispare sólo o en forma errática..

En la figura 3 tenemos el diagrama completo dela fuente de alimentación temporizada. La dispo-sición de los componentes principales en unaplaca de circuito impreso se muestra en la figura4.

Recuerde que el transistor de paso Q2 debe irdotado de un disipador de calor para que puedasoportar el paso de corrientes elevadas. Para IC2sugerimos la utilización de un zócalo (base) DIL de8 pins.

Si el lector tuviera dificultades para obtener uninterruptor de presión doble, puede improvisar unocon dos interruptores simples montados lado alado con una tecla única prendiéndolos.

El relé es del tipo usado para montaje en placade circuito impreso.

Los capacitores electrolíticos son para 25V omás y los resistores son de 1/8W ó 1/4W. Los diodosrectificadores admiten equivalentes y D3 es unzener de 12V x 1W, D4 es cualquier diodo de siliciode uso general y D5 es un LED común de 5mm.

El montaje no reviste consideraciones especialesy las prestaciones del aparato son tales, quepuede ser empleado como una fuente de ali-mentación para el taller de reparación.

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Fuente de 1V a 15V x 15A y Fuente con Suministro Temporizado


IC1 - Conector o ficha con cable para conexión a redeléctricaIC2 - 555 - Circuito integrado timerIC3 - Conector o ficha de salidaQ1 - BC548 - Transistor NPN de uso generalQ2 - TIP41 ó 2N3055 con disipadorD1 y D2 - 1N4002 ó equivalente - Diodos de silicioD3 - Diodo zener de 12V x 1W.D4 - 1N4148 - diodo de silicio de uso generalD5 - Led de 5 mm de cualquier colorRL1 - Relé de 12V para impresosSW1: Interruptor simple (encendido general para lafuente)SW2, SW3 - Interruptor de presión dobleSW4 - Interruptor simpleT1 - Transformador con primario de acuerdo con lared local y secundario de 12V + 12V x 2A

F1 - 1A - FusibleC1 - 1000µF x 25V - Capacitor electrolíticoC2 - 220µF x 25V - Capacitor de tantalio (ver texto)C3 - 0.1µF - CerámicoC4 - 220µF x 25V - Capacitor electrolíticoVR1 - 5MΩ - PotenciómetroVR2 - 5kΩ - PotenciómetroR1 - 47kΩ x 1/8W R2 - 10kΩR3 - 1kΩR4 - 1,2kΩR5 - 220ΩR6 - 1kΩ

Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, soportede fusible, cable de alimentación, perilla para lospotenciómetros, conector para alimentar el aparato,cables, estaño, etc.


Como todos sabemos la mayoría de las ave-rías sufridas de los TV LCD son provocadaspor el inverter o por la fuente de alimenta-

ción, otra pequeña parte es producida por laplaca principal y una mínima parte son las lám-paras. Para hacer un diagnóstico rápido cuandotenemos una avería de retroiluminación nos ven-dría muy bien descartar las lámparas lo antes posi-ble para evitar manipulaciones en el inverter o lafuente de alimentación.

El síntoma más común en averías causadas porretroiluminación es que tenemos imagen unsegundo o dos y luego la imagen se quedaoscura por falta de iluminación trasera. En estasituación lo primero que el técnico debe hacer escomprobar el inverter o las tensiones de éste. Sinembargo, no todas las veces es problema delinverter. Si en este caso tuviéramos una lámpara

mal, el síntoma es el mismo que si el inverter nofuncionara bien. Por este motivo lo mejor es probarlas lámparas

En síntesis, el inverter es el responsable de hacerque iluminen las lámparas llamadas CCFL (fluores-centes) o CCFT (de cátodo frío) que sirven de ilu-minación trasera o backlight tanto en los televiso-res de pantalla plana como en las computadorastipo notebook. Con él podemos controlar el brilloen pantalla a través de estas lámparas. Se trata deun circuito que convierte tensiones continuas enalternas (convertidor DC-AC). Normalmente tene-mos una tensión DC de 12-24V (12V hasta unas 22pulgadas y 24V de 26 pulgadas en adelante). Estatensión de alimentación, a través de un circuitooscilador, se convertirá a una tensión AC muchomás alta cuyo valor dependerá del tipo de lám-para que vaya a excitar, también dependerá del

Saber Electrónica

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Tanto las computadoras como los televiso-res de pantalla plana poseen lámparas decátodo frío que funcionan en base a unatensión elevada de corriente alterna. Eneste artículo proponemos el armado de unprobador de este tipo de lámparas dando 2opciones, una es mediante el uso de com-ponentes discretos y otra es mediante elempleo de un circuito “inverter” que puedetomar de algún equipo en desuso.

Por Federico [email protected]

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MEDIDOR DE LÁMPARAS

CCFL Y CCFT

Mont - midiendo ccfl 23/11/11 11:53 Página 54

tamaño en pulgadas del TV pues a mayor tamañomayor cantidad de lámparas (y de tensiones masaltas). Es un circuito parecido a la salida de altatensión de un TV convencional donde tenemos untransformador de línea que nos proporciona ten-siones del orden de 20kV para excitar el TRC. En elcaso que nos ocupa tendremos un circuito de altatensión con su correspondiente transformador dealta tensión para cada lámpara.

Es decir, para poder probar lámparas CCFLnecesitamos un circuito que genere una tensiónelevada y frecuencia del orden de los 30kHz.

En la figura 1 tenemos un circuito inversor paraexcitar CCFT (Cold Cathode Fluorescent Tube) oCCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) desarro-llado en base al temporizador 555. Note que esmuy similar al circuito publicado en Saber Nº 269pero con algunas pequeñas modificaciones quepermite su uso en lámparas de más potencia(además la placa de circuito impreso es máspequeña)

Se construye un oscilador con el 555 y su señalse entrega a la etapa de potencia en base a unTIP31C y un transformador como elevador de ten-sión.

Mediante el potenciómetro de 100kΩ podemos

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Medidor de Lámparas CCFL y CCFT

Figura 1 - Medidor de lámparas CCFL y CCFT con componentes discretos.

Figura 2 - Placa de circuito impreso del medidorde lámparas CCFL y CCFT.


manejar la base de tiempo del 555 que variarádirectamente la frecuencia del TIP31C y a su vez ladel transformador.

Es posible intercambiar el potenciómetro por untransistor con la finalidad de convertir al 555 en unVCO, es decir Colector y Emisor del transistordonde estaría el potenciómetro y con la basevariar la tensión y a su vez la frecuencia del 555,esto lleva una pequeña adaptación pero es muyfácil de hacerla. Con cualquier transistor de usogeneral de baja señal es posible (por ejemplo un2N3904 o un BC548).

Este sencillo probador lo puede montar en unaplaca de circuioto impreso como la mostrada enla figura 2. Aclaramos que el transformador, conprimario de acuerdo con la red local y secundariode 3V a 3V x 250mA queda fuera de la placa. Otrodato a tener en cuenta es que en la placa se haprevisto el uso de un transistor de baja corriente, yaque el prototipo estaba pensado para lámparasde pequeño consumo, sin embargo, el uso de untransistor TIP31 con un buen disipador de calor per-mite la medición de lámparas de buena potenciapara pantallas de 50”.

El otro prototipo es sugerido por www.repara-cionlcd.com . Se trata de una sola lámpara, aun-que podríamos construir un probador que testearados o más lámparas al mismo tiempo.

Se requiere un inverter de una sola salida, 3

baterías de 4V para alimentación y un pulsador(figura 3).

El inverter lo podemos sacar de algún monitorde desguace o directamente lo podemos com-prar. Las baterías deben proporcionar bastantecorriente, utilice las que encuentre en su localidad.El pulsador es cualquier normal cerrado.

En primer lugar una las baterías para tener una

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Montaje


IC1 - NE555 - Circuito integrado temporizadorRG1 - 7805 - Regulador de 3 terminales de 5VQ1 - TIP31C - Transistor NPN de media corrienteD1 - 1N4007 - Diodo rectificador para alta tensiónD2 - Led de 5mm color rojoR1 - 1kΩR2 - 1kΩR3 - 1kΩVR1 - 100kΩC1 - 4,7nF - Capacitor cerámicoSW1 - Pulsador normal abierto para circuito impresoT1 - Transformador de acuerdo con la red local ysecundario de 3V + 3V x 250mA

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montajes,conector para batería de 9V, batería de 9V, puntaspara conexión de las lámparas con pinzas cocodrilo(caimanes) en las puntas, estaño, cables, etc.

Figura 4 - Se usan 3 baterías de 4V de las quetípicamente se emplean en instrumentos electró-

nicos y un pulsador para realizar la prueba.

Figura 3 - También se puede armar un probadorde lámparas con un inverter de algún monitor en

desuso y pocos componentes externos.


tensión final de 12V (figura 4), alimentamos elinverter con estos +12V. El positivo de la alimenta-ción lo podemos soldar en el positivo del conden-sador que tiene como filtrado el inverter y el nega-tivo de la batería al negativo del condensador.Con esto ya tenemos el inverter alimentado._

Con referencia del negativo de la alimentaciónsoldamos un cable a la primera batería, de la queobtenemos 4V que vamos a utilizar como tensiónde ON/OFF. A este cable soldamos una pata denuestro pulsador y soldamos otro cable a la otrapata del pulsador que va a ir al pin de ON/OFF del

inverter. Lo siguiente es buscar este pin en nuestroinverter. En nuestro caso es el pin 2, figura 5.

Ahora ya solo tenemos que probar con una lám-para y cerrar nuestro pulsador para ver si se iluminala lámpara. Sólo queda ensamblar todas las pie-zas para que no estén sueltas. En mi caso lo hehecho con cinta aislante creando un bloque com-pacto.

Cuando probemos este dispositivo veremos quese ilumina la pantalla con cada lámpara que pro-bemos, figura 6. Si por el contrario no se ilumina, esque esa lámpara está mal.

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5577

Medidor de Lámparas CCFL y CCFT

Figura 6 - El conjunto se puede colocar en un gabi-nete o se lo puede proteger con cinta aislante.

Figura 5 - Para la prueba se alimenta el inversor yse coloca el pulsador en el ON/OFF del circuito.


SENSOR DE PROXIMIDAD CON CELDAS SOLARES

Aprovechando las características de las células(celdas) solares, construimos un sensor de proximi-dad que sirve como ayuda para estacionar unautomóvil cuando hay muy poca luz. El circuito esfácil de construir y posee múltiples usos quedependen de la imaginación del montador.

Las células o celdas solares pueden servir paraubicar correctamente el coche dentro del garaje,de forma mucho más precisa que con la ayudade espejos o cualquier tipo de marcas y señales.Actualmente, es posible encontrar este tipo deceldas en los comercios a precios razonables.

¿Cómo hacen las celdas solares para generarcorriente eléctrica?

El material básico para la construcción de cel-das solares, es un semiconductor, generalmentede silicio cristalino (el silicio amorfo también se

puede emplear para aplicaciones en el rango delmicrowatt) . En las celdas solares comunes, lasobleas de silicio se contaminan con Boro, resul-tando así un exceso de cargas positivas (P). Losátomos de fósforo están difusos en la otra fase dela oblea y tendremos una región con exceso deelectrones (N). En la junta entre las partes satura-das (PN) surge un campo eléctrico que, en el sili-cio, crea una tensión de aproximadamente 0,6V.

Si la luz penetra con energía suficiente estaoblea de silicio, los electrones son liberados desdela estructura del cristal. Como consecuencia, unatensión eléctrica -la fototensión- es generada entrelas regiones saturadas, reduciendo la intensidaddel campo eléctrico que existía. Si este campo sereduce a cero, no será posible separar más car-gas, consecuentemente, la máxima tensión quese puede generar (tensión de circuito abierto) seráde igual valor y de polaridad inversa a la del diodocon junta PN, o sea aproximadamente 0,5V (en

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Presentamos dos sencillos circuitos que per-miten detectar tanto la presencia de perso-nas como de objetos cercanos a un deter-minado lugar. Uno de ellos emplea un partransmisor-receptor por rayos infrarrojos yel otro utiliza una celda solar. Por su sencillezy efectividad se puede emplear tanto enhogares, locales, empresas como en auto-móviles para ayuda para estacionamiento.


MM ONTONTAA JEJE

2 DETECTORES DE

PROXIMIDAD

Mont - proximidad 23/11/11 11:53 Página 58

lugar de los 0,6V normales).La intensidad de la corriente es proporcional a la

cantidad de luz colectada por la celda. Para redu-cir las pérdidas por reflexión (el silicio, por ejemplo,refleja cerca del 30% de la luz incidente), la partefrontal de la celda es estructurada. Esto le confierela coloración característica azul oscuro, casinegro. Para dar una protección física a las celdasse las debe recubrir con plástico o vidrio.

La celda que pueden observarse en la figura 1

sirve de alimentación para el sensor de proximi-dad, es un modelo sencillo y fácil de conseguir,capaz de generar una tensión cercana a 1,41Vcon buena iluminación, razón por la cual coloca-mos 2 de ellas en serie. Si consigue celdas de otrosvalores también puede usaarlas, simplementedebe asegurarse que en conjunto generen unatensión superior a 1,5V. La tensión creada sobre elpotenciómetro VR1 depende de la intensidad deluz que incide en las células.

El circuito se activa únicamente cuando el nivelde las luces del vehículo apuntan directamente alas células desde una distancia inferior a 30 cm. Lasensibilidad, es decir, la distancia, puede ajustarsemediante VR1.

Bajo estas condiciones, la tensión desarrolladaen C1 alcanza los 2,5V, lo que permite la puestaen funcionamiento del oscilador de relajación for-mado por IC1a. El BC 548B, a través de la com-puerta IC1b, activa la intermitencia del diodo LED.

Los diodos D1 y D2 crean un umbral adicional enel circuito; precisamente, la caída de 1.2V enestos diodos asegura que la tensión en la pata 1del CD4093 sea siempre inferior a la tensión de ali-mentación desarrollada por las células. Con elcursor del potenciómetro en la mitad, el oscilador

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5599

2 Detectores de Proximidad

Figura 1 - Celda solar sencilla.

Figura 2 - Detector de proximidad construido con celdas solares.


comenzará a funcionar tan pronto la tensión dealimentación supere los 2V.

El circuito (figura 1), incluidas las celdas solares,puede colocarse en una pequeña placa de pro-totipos y protegerlo con una caja de material tras-lúcido. La caja debe fijarse a la pared, de formatal que las luces del vehículo apunten directa-mente cuando el auto esté correctamente cen-trado en la cochera, como se aprecia en la figura2. El LED se colocará de modo que quede cómo-damente visible para el conductor.

Desde luego, para que el montaje de este ins-trumento resulte realmente eficaz, el vehículodebe ingresar al garaje con sus luces encendidas.

Como puede apreciar, este circuito es útil en laoscuridad y siempre que las luces del auto esténencendidas, aunque la habilidad del montadorpuede permitir que el dispositivo se pueda utilizaren otras condiciones, siempre que se realicen lasmodificaciones necesarias.

Si va a utilizar este circuito en un automóvil, debetener en cuenta que las celdas solares deben serpequeñas y siempre deben estar limpias, demodo que puedan recibir bien la luz incidentepara que el circuito funcione. Como el consumodel circuito es bajo, no hay problema con lapotencia de los minipaneles o celdas que use,

sólo es recomendable que el conjunto puedagenerar 3V ó más.

SENSOR CON PAR TX-RX POR RAYOS INFRARROJOS

Los usos de este circuito, mostrado en la figura 3,son de lo mas variado. Desde colocarlo en lapuerta de una casa para evitar que gente se parefrente a ella sin necesidad, hasta colocarlo en la

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Montaje


CI1 - CD4093 - Circuito integrado CMOSQ1 - BC548B - Transistor NPN de uso generalCELDAS SOLARES - Conjunto de celdas solaresde 6 elementos (cualquier modelo sirve)R1 - 47kΩR2 - 120kΩP1 - 5kΩ - Pre-setD1, D2 - 1N4148 - Diodos de uso generalD3 - Led rojo de 5 mmCL1, CL2 - Celdas solares de pequeño tamaño (vertexto)C1 - 100µF x 16V - ElectrolíticoC2 - 10µF x 16V - Electrolítico

Varios:Placa de circuito impreso, gabinete para montaje,cables para conexión, etc.

Figura 3 - Circuito detector de proximidad con par Tx-Rx infrarrojo.


parte trasera y delantera de un automóvil paraprevenir a otros conductores cuando se acercandemasiado al aparcar.

El funcionamiento del circuito se basa en emitiruna ráfaga de señales luminosas infrarrojas lascuales al rebotar contra un objeto cercano se reci-

ben por otro componente. Al ser recibidas el sis-tema detecta proximidad con lo que el LED desalida se acciona (brilla).

El circuito integrado es un generador/decodifi-cador de tonos que bien cumple con las necesi-dades de este diseño. Tanto el fotodiodo como elfototransistor deberán estar situados con unidadesde enfoque adecuadas para mejorar el alcance.Con simples reflectores de LED's se pueden obte-ner alcances del orden del metro. Con lentes con-vexas se pueden cubrir distancias de cincometros. Es conveniente sacrificar algo de rangopero colocar filtros UV y SUNLIGHT los cuales nodejan entrar al fototransistor (elemento receptor)los rayos del sol.

El montaje se puede realizar en una placa decircuito impreso como la mostrada en la figura 4.La alimentación de este circuito puede ser cual-quier tensión comprendida entre 5 y 9 volt.

Para accionar circuitos externos bastará conreemplazar el LED por un optoacoplador, el cualaccionará por medio de su transistor interno el cir-cuito a comandar.

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2 Detectores de Proximidad

Figura 4 Circuito impreso del sensor deproximidad por infrarrojos.


R1 - 470ΩR2 - 10kΩR3 - 1kΩR4 - 10kΩR5 - 10kΩR6 - 68ΩR7 - 10kΩQ1 - BPW42 - Fototransistor de uso generalQ2 - BC558 - Transistor PNP de uso generalQ3 - 2N2222A - Transistor NPN para baja señalD1 - CQX46 - Fotodiodo de uso general (debe estarapareado con Q1)D2 - Led de 5mm color rojoIC1 - LM567 - Circuito integrado.C1 - 1µF - Capacitor elecrolítico x 16VC2 - 1µF - Capacitor elecrolítico x 16VC3 - 100nF - Capacitor cerámico

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje,tubos y lentes para fotodiodo y fototransistor, conec-tor para batería de 9V, batería de 9V, estaño,cables, etc.


El sistema PICAXE explota las característicasúnicas de la nueva generación de microcon-troladores de bajo costo FLASH. Estos micro-

controladores pueden ser programados una y otravez sin la necesidad de un costoso programadorPIC. El poder del sistema PICAXE radica en su sen-cillez.

No necesita de ningún programador, borrador ocomplejo sistema electrónico. El microcontroladores programado con un simple programa en BASICo un diagrama de flujo mediante una conexión detres cables conectados al puerto serie o USB deuna computadora común. Para la programaciónen circuito (si, se lo puede programar en el mismocircuito donde se encuentra operando, sin necesi-dad de quitarlo) el PICAXE utiliza únicamente trescomponentes y para hacer prácticas puede ser

ensamblado fácilmente en un tablero experimen-tal para componentes electrónicos, en una placacorriente o en una placa PCB como la mostradaen la figura 1 (para el caso de un PICAXE de 8 pati-tas o terminales). EL sistema PICAXE está disponibleen variedades de 8, 18, 28 y 40 pines. El controla-dor PICAXE-28 provee 22 patitas o pines deentrada/salida (8 salidas digitales, 8 entradas digi-tales y 4 entradas analógicas). El sistema PICAXE-18 provee 8 salidas y 5 entradas. Las característi-cas principales del sistema PICAXE son las siguien-tes:

Bajo costo, circuito de fácil construcción.Hasta 8 entradas, 8 salidas y 4 canales analógi-

cos para el PICAXE 28.Entorno de desarrollo en forma de un software

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"PICAXE" es un sistema de microcontrolador fácilde programar que utiliza o bien un lenguajeestructural (diagrama de flujo) o un lenguajedenominado BASIC, muy simple, el cual la mayo-ría de los estudiantes pueden aprender rápida-mente. Los lectores de Saber Electrónica yaconocen a estos micros porque estamos publi-cando artículos desde hace casi 10 años perosomos conscientes de que siempre hay princi-piantes que necesitan ayuda para dar sus pri-

meros pasos con éxito. En este artículo describimos un sencillo circuito de alarma que seactiva ante la presencia o ausencia de luz, dando una señal lumínica y audible, programa-ble por el lector..


AAYUDAYUDA ALAL PP RINCIPIANTERINCIPIANTE

ALARMA CON PICAXE

Ayuda - alarma picaxe 23/11/11 11:58 Página 62

llamado "Editor de Programación", gratuito y defácil uso.

Rápida operación de descarga mediante elcable serial.

Maneja lenguaje BASIC, simple y fácil de apren-der.

El “Editor de Programación” tiene un editor dediagramas de flujo incluido.

Puede ser programado también mediante elsoftware "Crocodile Technology".

Extenso número de manuales gratuitos y foro deapoyo en línea.

Amplia gama de paquetes y componentes deapoyo disponibles.10 años de ediciónininterrumpida deinformación sobrePICAXE en SaberElectrónica.

ALARMA CON PICAXE

Proponemos unpequeño proyectode construcción deuna alarma acti-vada por haz de luz(o corte de haz,según programe-mos), con activa-ción de señal acús-tica y luminosa yactivación de undispositivo externo(bocina, relé auxi-liar, etc).El circuito podemosverlo en la figura 1.Puede montar el cir-cuito en una placaPCB como la de lafigura 2.Para programar el

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Alarma con PICAXE

Figura 1 - Entrenador PICAXE-08 sencillo

Figura 2 - Circuito eléctrico de la alarma con PICAXE.

Figura 3 - Esquema del conector necesario para la programación del PICAXE.


PICAXE puede emplear un cable que Ud. armafácilmente con 3 cables, un plug del tipo de losusados en auriculares y un conector tipo DB9 paraenchufar en el puerto serie de una computadora.El esquema de armado lo baja de nuestra web(siga leyendo).

En la figura 3 se muestran las conexiones quehay que hacer en la placa con un jack del tipo delos empleados para auriculares para conectar elcable que armó previamente.

Si nunca trabajó con PICAXE le recomendamosque lea el manual que publicamos en SaberElectrónica Nº 291. Si no tiene dicho ejemplar,descargue el manual gratuitamente de nuestraweb: www.webelectronica.com.ar, haga clic en elícono password e ingrese la clave picaxe291.

Para construir la alarma debe seguir los siguien-tes pasos:

1) Fabrique la placa de circuito impreso, 2) Monte todos los componentes sobre ella, 3) Construya el cable de programación, 4) Conecte el cable a la placa y la computa-

dora, 5) Descargue el software “Editor de

Programación” desde nuestra web (está en el

mismo sitio que dimos anteriormente) en el discoduro de su PC.

6) Ejecute el “Editor de Programación” y escribael programa de la tabla 1. Tenga en cuenta quecada renglón del programa es una instrucción yque todo lo escrito después de ; no es tenido encuenta (no se va a grabar en el PIC, por lo tantono hace falta que lo escriba.

7) Desde el “Editor de Programación” depure elprograma para ver si no cometió ningún error alrealizar el tipeo (si no sabe usar el “Editor deProgramación” lea el tutorial que puede descar-gar con este software).

8) Una vez seguro que el programa es correcto,desde el “Editor de Programación”, descarguedicho programa en el microprocesador PICAXE.

Si es la primera vez que lee sobre este tema, NOSE PREOCUPE si no ha entendido estas instruccio-nes, descargue gratis toda la información, lea lostutoriales y siga paso a paso esta práctica, veráque el proyecto saldrá funcionando de inmediato.

Una vez que programó el PICAXE ya tiene sualarma lista para ser usada, simplemente coloquey quite luz sobre el LDR y verifique el funciona-miento.

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Ayuda al Principiante

Figura 4 - Placa de circuito impreso sugerida para la alarma.


_________________________________________TABLA 1 - PROGRAMA SUGERIDO PARA LA ALARMA

; Alarma para PICAXE-08; Entrada analógica en pin 1; Entrada digital en pin 3; LED en pin 0; Altavoz piezoeléctrico en pin 2; Salida en pin 4

symbol luz = b1

; ***** Menú principal *****; Bucle chequeo luz y sensoresinicio:

; Encendido de LED y lectura del valor de la luzhigh 0readadc 1, luz

; Si el valor analógico leído es bajo (inferior a 40)emite sonido

if luz < 40 then sonido

; Si el interruptor esta activado, activar la alarmaif pin3 = 1 then alarma

; Pausa (pérdida de tiempo) de 500 ms = 1/2 spause 500

; Apagado de LED y lectura del valor de la luzlow 0readadc 1, luz

; Si el valor analógico leído es bajo (inferior a 40)emite sonido

if luz < 40 then sonido

; Si el interruptor esta activado activar la alarmaif pin3 = 1 then alarma

; Pausa (pérdida de tiempo) de 500 ms = 1/2 spause 500

;Ir a inicio para repetir el buclegoto inicio

; ***** Genera sonido*****sonido:

sound 2,(120,50,80,50,120,50)pause 200goto inicio

; ***** Activación salida alarma ****alarma:

high 4pause 2000low 4goto inicio

__________________________________________

Si va a escribir este programa en el Editor deProgramación, para luego cargarlo en el PICAXE,recuerde que los renglones que empiezan con ;son sólo anotaciones que realiza el programadorpara saber qué hace la instrucción que va a pro-gramar, por lo tanto, lo que debería escribir en elEditor de Programación es lo siguiente:

symbol luz = b1inicio:

high 0readadc 1, luzif luz < 40 then sonido

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Alarma con PICAXE

Lista de materiales de la alarma.


if pin3 = 1 then alarmapause 500low 0readadc 1, luzif luz < 40 then sonidoif pin3 = 1 then alarmapause 500goto inicio

sonido:sound 2,(120,50,80,50,120,50)pause 200goto inicio

alarma:high 4pause 2000low 4goto inicio

Lo escrito hasta aquí corresponde al primer pro-grama de práctica, escríbalo en el Editor deProgramación, haga la simulación de funciona-miento y cuando compruebe que no tiene errores,descárguelo en el PICAXE.

En la tabla 2 tiene otro programa con funciona-miento opuesto al anterior, es decir, la alarma seactiva por ausencia de luz y bien puede serempleado como un sistema de disparo crepuscu-lar.

_________________________________________TABLA 2 - OTRO PROGRAMA SUGERIDO PARA LA ALARMA

; ***** Menu principal *****; Bucle chequeo de sensoresinicio:

;LED apagadolow 0

;Lectura del valor de la luz convertidor A/D ycarga valor en variable b1

readadc 1,b1

;Si el valor analógico leído es bajo (inferior a 40)emite sonido

if b1 < 40 then alarma

; Si el interruptor esta activado activar el sonidoif pin3 = 1 then sonido

;Ir a inicio para repetir el buclegoto inicio

; ***** Genera sonido hasta que el interruptor se cierre *****sonido:

high 0sound 2,(120,100)if pin 3 = 1 then inicio

; ***** Activación de la alarma indefinidamente*****alarma:

high 4goto alarma

_________________________________________

Tal como dijimos para el primer programa, si vaa escribir este ejemplo en el Editor deProgramación, para luego cargarlo en el PICAXE,recuerde que los renglones que empiezan con ;son sólo anotaciones que realiza el programadorpara saber qué hace la instrucción que va a pro-gramar, por lo tanto, lo que debería escribir en elEditor de Programación es lo siguiente:

inicio:low 0readadc 1,b1if b1 < 40 then alarmaif pin3 = 1 then sonidogoto inicio

sonido:high 0sound 2,(120,100)if pin 3 = 1 then inicio

alarma:high 4goto alarma

Ahora, sólo resta que Ud. realice la práctica.

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Ayuda al Principiante


INTRODUCCIÓN

Tal como mencionamos en laprimera parte de esta nota, LIN-Bus es una extensióndel bus de datos CANcon una velocidad detransferencia dedatos menor que ladel sistema CAN tra-dicional.

Los datos setransmiten en unasola dirección paracomunicar a los sen-sores y actuadorescon las unidades decontrol. Para contro-lar un elemento seemplean subsistemaslocales, de ahí elnombre de LocalInterconect Network

(LIN). Es decir, hay un sistemaprincipal o MAESTRO y subsiste-mas ESCLAVOS.

El sistema permite el inter-

cambio de datos entre una uni-dad de control LIN maestra yhasta 16 unidades de control LINesclavas.

La figura 1 pode-mos observar eldiagrama en blo-ques de un módulode apertura depuertas comercialcon el microcontro-lador ST2F561.Ya hemos descriptola función tanto dela unidad maestracomo de las unida-des esclavas ycómo es la señal enel sistema LIN, acontinuación vere-mos cómo se trans-mite el mensajemonoalámbrico.

LA COMUNICACIÓN ELECTRÓNICA EN EL AUTOMÓVIL

Estructura de los Mensajes en el Sistema"LIN-Bus"

En la edición anterior comenza-mos a describir en qué consisteel LIN-Bus (Local InterconnectNetwork - Bus) que es una exten-sión del bus de datos CAN.Vimos que su velocidad de trans-ferencia de datos es muy inferiora la del sistema de bus CAN yempezamos a mostrar cómo serealiza la transmisión de datos. En esta edición veremos como son los mensajes y lainteracción entre las diferentes unidades.

De: www.aficionadosalamecanica.com

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AUTO ELÉCTRICO

Figura 1

Auto Ele - LINBus.qxd 23/11/11 13:50 Página 69

CONTENIDO DEL MENSAJE

En el caso de un mensa-je con respuesta de escla-va, una unidad de controlLIN esclava agrega infor-mación a la respuesta obe-deciendo a lo especificadoen el identificador.

Vea el ejemplo de lafigura 2.

En un mensaje con soli-citud de datos por parte dela UCE LIN maestra, éstaúltima es la que agrega larespuesta.

En función de lo especi-ficado en el identificador,las unidades de control LINesclavas procesan losdatos y los utilizan para laejecución de funciones.

Vea el ejemplo de lafigura 3.

La respuesta consta de1 a 8 campos de datos(data fields), figura 4. Uncampo de datos consta de10 bits. Cada campo dedatos está compuesto porun bit de arranque dominante, unbyte de datos que contiene lainformación y un bit de parada.Los bits de arranque y parada seutilizan para la resincronización y,por tanto, para evitar errores detransmisión.

ORDEN DE LOS MENSAJES

Siguiendo el ordenespecificado en su softwa-re, la unidad de control LINmaestra transmite cíclica-mente sobre el LIN-Bus losencabezamientos y, al tra-tarse de mensajes maes-tros, incluye las respues-tas, figura 5.

La información que senecesita con mayor fre-cuencia se transmite tam-

bién más frecuentemente por elmismo bus.

El orden de los mensajespuede variar en función de lascondiciones dadas en el entornode la unidad de control LIN maes-

tra. Ejemplos de condiciones delentorno:

Encendido ON/OFFDiagnosis activa/inactivaLuz de población ON/OFF

Para reducir la cantidad deversiones de la unidad decontrol LIN maestra, éstatransmite sobre el LIN-Buslos encabezamientos desti-nados a las unidades decontrol de un vehículo conequipamiento completo.Por la ausencia de unida-des de control para equipa-mientos opcionales apare-cen en la imagen del osci-loscopio encabezamientossin respuestas. Esto noinfluye sobre el funciona-miento del sistema.

Auto Eléctrico

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Figura 2

Figura 3

Figura 4


PROTECCIÓN ANTIRROBO

La transmisión de datos en elsistema de bus LIN únicamentese lleva a cabo si la unidad decontrol LIN maestra transmite unencabezamiento con un identifi-cador correspondiente. Estoimplica que es la unidad maestraquien tiene el control de lascomunicaciones en LIN.

Las posibles manipulacionesen un cable LIN, situado fuera dela lámina exterior del vehículo, seimposibilitan a base de que la uni-dad de control LIN maestra efec-túe una verificación completa detodos los mensajes, es decir, sóloresponde a las unidades de con-trol. La unidad de control LIN

esclava sólo puede respon-der ante un requerimientode la unidad maestra,nunca toma el control. Deesta forma, por ejemplo, noes posible desbloquear laspuertas a través del LIN-Bus.Estos nexos permiten incor-porar unidades de controlLIN esclavas en la zonaexterior del vehículo (porejemplo, la unidad de con-trol para el abrepuerta delgaraje, situada en el para-golpes delantero, figura 6).

Estructura de los Mensajes en el Sistema LIN-Bus

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Figura 5

Figura 6

Tabla 1


DIAGNOSIS

La diagnosis de lossistemas de LIN-Bus serealizan a través del códi-go de dirección corres-pondiente a la unidad decontrol LIN maestra.

La transmisión de losdatos de diagnosis porparte de las unidades decontrol LIN esclavas haciala UCE LIN maestra seefectúa a través del LIN-Bus.

En la tabla 1 se brindauna posible informaciónen la que se detalla laavería, el texto de la ave-ría y qué la pudo causar.

Auto Eléctrico

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Figura 8

Figura 7


EJEMPLO PRÁCTICO

DE APLICACIÓN DEL LIN-BUS

En el vehículo de la marcaSeat modelo Altea se amplia deforma considerable el número delíneas de CAN-Bus y se introdu-cen nuevas líneas de LIN-Bus,figura 7.

Las líneas de CAN-Bus sonlas siguientes:

De tracción,De confort.De infotenimiento (información

y entretenimiento),De cuadroY de diagnosis.

Así como las diferentes deLIN-Bus:

Mandos del volante,LimpiaparabrisasY alarma.

El diagnóstico se realiza a tra-vés del CAN-Bus, lo que aumen-ta la velocidad de transmisión y lacantidad de datos.

La velocidad de transmisióndel CAN-Bus de tracción, cuadroy diagnosis es de 500 kbit/s mien-tras que el de infotenimiento(información y entretenimiento) yconfort trabajan a una velocidadde 100 kbit/s.

En todos los casos, a excep-

ción del CAN-Bus del cuadro, elcable "low" es de color naran-ja/marrón, y el cable "high" varíasegún la línea de CAN-Bus quese trate. Para tracción es naran-ja/negro, para confortnaranja/verde, en infotenimientonaranja/lila, y para diagnosisnaranja/negro.

En el cableado de CAN-Busdel cuadro el "high" es amarillo yel "low" es marrón.

Todas las líneas de CAN-Busquedan comunicadas a través delgateway. En el modelo Altea exis-ten tres líneas de LIN-Bus:

La primera, entre la unidad decontrol central de confort y la uni-dad de control para el motor lim-piaparabrisas.

La segunda, entre la unidadde control para la electrónica dela columna de dirección y la uni-dad de mandos en el volante

Y la tercera, entre la red de abordo y la bocina de alarma y elsensor para protección antirroboen el habitáculo.

Todas las líneas de LIN-Busen Altea, quedan comunicadas alCAN-Bus con las respectivas uni-dades maestras, figura 8. Ladiagnosis de los sistemas LIN-Bus se realiza a través de la uni-dad de control maestra. La trans-misión de los datos de diagnosispor parte de las unidades escla-

vas hacia la maestra se realiza através del LIN-Bus.

UNIDAD MAESTRA

La unidad de control que vaconectada al CAN-Bus es la querealiza las funciones de maestraen el LIN-Bus, figura 9. Las fun-ciones que tiene asignadas son:

El control de la transmisión dedatos y su velocidad,

En el programa de la unidadse define un ciclo, según el cualse han de transmitir mensajes alLIN-Bus y se especifica cuales,

Asume la función de traduc-ción entre las unidades de controlabonadas a LIN y el CAN-Bus dedatos. De esta forma es la únicaque esta conectada a su vez alCAN-Bus,

Y la diagnosis de las unidadesde control LIN.

UNIDAD ESCLAVA

En un sistema de bus de datosLIN, la función de esclava la pue-den realizar, tanto una unidad decontrol como diferentes sensoreso actuadores, por ejemplo el sen-sor volumétrico de la alarma anti-rrobo.

Los sensores llevan integradauna parte electrónicaque analiza los valo-res medidos por elpropio sensor. Latransmisión de estosvalores se realizaentonces a través delLIN-Bus en forma deseñales digitalizadas.Varias unidadesesclavas se puedenconectar a un soloterminal de la unidadde control maestradel LIN-Bus.

Estructura de los Mensajes en el Sistema LIN-Bus

Saber Electrónica

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Figura 9


Saber Electrónica

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Cuaderno del Técnico Reparador

FALLAS Y REPARACIONES EN TELÉFONOS

BlackBerryEn varias ediciones de SaberElectrónica publicamos artículos sobredesarme y reconocimiento de partes deteléfonos celulares BlackBerry e,incluso, brindamos guías de fallas yreparaciones. En este artículo continua-mos con el tema, brindando informa-ción sobre la forma de proceder frente adeterminados problemas en diferentesmodelos.

Por: Ing. Horacio D. [email protected]

Problemas con elconector USB: La com-putadora no reconoceel teléfono al conectar-los con su cable dedatos.Seguramente es porqueel conector USB del telé-fono está dañado oalgunas de sus pistas noestán conectadas a laplaca principal delmóvil. Debe probar lacontinuidad en el sis-tema del conector USB.

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BlackBerry 8220 no carga: Se sospecha que el conector del terminal tiene falsos contactos.En esos modelos suele dañarse la soldadura del conector de carga y se lo debe resoldar uti-lizando las herramientas adecuadas. Luego de hacer el trabajo, pruebe continuidad paracorroborar que la reparación fue exitosa.

El switch de volumen de un8100 no funciona: El teléfonotiene síntomas de golpe o maltrato por lo que se sospechaque el interruptor está dañado.Antes de reemplazarlo se debeprobar que exista continuidadentre el switch y la placa princi-pal del BlackBerry. Si el switchestaba suelto, siga esta imagenpara saber dónde se conecta.


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Fallas y Reparaciones en Teléfonos BlackBerry

No carga batería de un8320: El teléfono da la indi-cación que la batería estábaja y se apaga.En primer lugar se verificóque la batería tenía cargamidiendo su tensión por locual el problema está en elchip de referencia de ten-sión (ver figura). Debe probarque esté bien soldado (serecomienda resoldarlo) y encaso de persistir la falla se lodebe reemplazar.

Conector USB de un 8100dañado: Se observa al sim-ple tacto que el conectorestá suelto.Para hacer la reparacióndebe desarmar el teléfono,ubicar la placa principal yvolver a soldar el USB. Unavez hecho el trabajo, debeverificar que las conexionestengan continuidadsiguiendo este esquema.

Funcionamiento intermitente del Bluetoth en un 8220: A veces noenciende y en otras ocasiones deja de funcionar mientras se estántransmitiendo datos.El integrado que maneja el Bluetoth en este modelo es un integradodel tipo BGA (que tiene los contactos en la parte de abajo del inte-grado) y la soldadura suele fallar, por ello, la solución está en resoldardicho integrado siguiendo las técnicas del reballing. Solo hay quequitar el blindaje que esta en el flex del joistick para encontrar el BGAque controla el Bluetoth.


EL SISTEMA DE LA PANTALLA LCD

Veremos cómo es un sistema dematriz de puntos y cómo se reliza la

coloración, de modo de estar prepa-rados para describir (en la próximaedición) el funcionamiento de unsistema matriz activa.

SISTEMA DE MATRIZ DE PUNTOS

Las pantallas LCD tienen dossistemas de excitación: de segmen-

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Figura 1


Manual de Entrenamiento Sanyo TL5110LCDTELEVISORES DE PANTALLA PLANA DE LCD (3)

LOS SISTEMAS PARA PANTALLAS LCD

En base al manual de entrenamientoTI5110LCD de Sanyo desarrollamos unaserie de artículos destinados a explicar“técnicamente” el funcionamiento de lostelevisores de pantalla plana de LCD deSanyo, con el objeto de poder brindarparámetros de búsqueda de fallas y sureparación. En esta entrega explicamos elfuncionamiento de Matriz de Puntos.

Autor: Ing. Carlos de la Fuente

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tos y de matriz de puntos. Esteúltimo se usa en las pantallas de lostelevisores LCD.

Los elementos de imagen (pixe-les) de la unidad de pantalla se dis-ponen horizontalmente (fila X) y ver-ticalmente (columna Y), y se pue-den mostrar varias características yfiguras.

La figura 1 muestra una matrizde X x Y = 10 (pixeles) mostrando elcarácter Y. En el sistema de matrizde puntos, al hacer más pequeño eltamaño de los pixeles y aumen-tando el número total de pixeles, sepuede obtener una pantalla grandecon caracteres finos de la imagen.

Con la tecnología actual de fabri-cación de cristal líquido, el númerode pixeles por pulgada ha alcanzado200 ppp (puntos por pulgada, tam-bién conocido por ppi) y así se pudolograr una pantalla de muy alta defi-nición. Además, el número de pixe-les correspondiente a tamaños depantalla más grandes se puedeespecificar y fabricar. Por ejemplo, elnúmero de pixeles del panel SXGAes aproximadamente 1.300.000(1280 x 1024 = 1.310.720 pixeles).

COLORACIÓN

Dado que un obturador LCDsólo deja pasar o bloquea la luz, nopuede mostrar por sí solo una ima-gen en colores. La imagen en colo-res se construye mezclando los trescolores primarios (rojo, verde yazul), como en el tubo de rayoscatódicos del televisor color. Elpanel LCD color tiene un filtro decolores adosado al panel monocro-mático. En el panel LCD color ejem-plificado en la figura 2, controlandolas tensiones y las formas de ondaque se suministran a cada pixelRGB, se controla la relación detransparencia y se ajustan el matiz yel brillo. Por lo tanto, aunque elpanel SXGA descripto anterior-mente tiene aproximadamente1.300.000 pixeles, en la coloraciónhay aproximadamente 4 millones depuntos (sub-pixeles).

SISTEMAS DE EXCITACIÓN

Los sistemas de excitación de lapantalla LCD se dividen en :

El sistema de excitación está-tico, que rara vez se usa.

El sistema de excitación pasivo,que se usa para imágenes deteni-das, como en calculadoras y ennotebook.

El sistema de matriz activa, quees adecuado para la alta definicióny la alta velocidad de respuestanecesaria en televisores LCD depantalla grande.

En la próxima edición describire-mos cómo funcionan los sistemasde excitación.

Aclaramos que estamos descri-biendo un “manual de entrena-miento” es decir, procuramos darun “curso de capacitación detallado”para técnicos, en entregas mensua-les. Por razones de espacio nosvemos limitados a tratar sólo untema por artículo por lo que, si Ud.no quiere esperar hasta la próximaedición puede descargar el manualcompleto desde nuestra web:www.webelectronica.com.ar ,haciendo clic en el ícono passworde ingresando la clave: sanyome.Hasta el mes próximo.

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Manual de Entrenamiento Sanyo TL5110LCD

Figura 2

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S E C C I O N . D E L . L E C T O R

Pregunta 1: Es un gusto poder saludarlo denuevo, en este caso es para decirle si puede expli-carme un poco sobre el 3D o hacer una nota dondehable sobre tal tecnología entiendo que una partedel efecto está en los ojos de uno pero no entiendopor qué existen tantos formatos de gafas para verel 3D ya he visto como a cuatro tipo de gafas dediferente tecnología una de las cuales son los deIMAX 3D, y después si me podría explicar comohacen los TV que uno no necesita verlos con gafas.

José Armando Cuezzó .Respuesta: Bueno, intentaré explicarlo en

forma resumida aunque en teoría no se ajuste deltodo a la realidad. El problema no está en los

receptores sino en la forma en que se hace la ima-gen o el video (la película). La formación de unaimagen 3D se debe a la superposición de dos imá-genes, una para cada ojo, y un movimiento entreellas. Con esto se consigue engañar al cerebro ycrear la ilusión de 3D. La idea consiste en colocarfiltros en los anteojos, el cerebro logra "separar"esas dos imágenes y, por lo tanto, el cerebro lasinterpreta como sensación de profundidad. Lascámaras 3D justamente hacen ésto, es decir,toman 2 muestras de la misma escena separadasen milisegundos y a una de ellas le agregan unefecto similar al jitter. El secreto de un buen ante-ojo está,entonces, en que el lente para cada ojotenga buen filtro, uno debe dejar pasar todomenos el espectro alto y el otro debe dejar pasartodo menos el espectro bajo. De acuerdo a la cali-dad de estos vidrios, lentes o filtros será el resul-tado de la imagen recreada en el cerebro.

La verdadera revolución 3D está por producir-se.... en un par de años los televisores que hoy sedenominan smart-TV incluirán cámaras que van atomar imágenes del ambiente donde está colocadoel televisor, estas imágenes se van a mezclar digi-talmente en el TV con las imágenes de una pelícu-la por ejemplo y, de acuerdo a diferentes algorit-mos, el resultado de lo que se va a ver dependeráde cómo se muevan en el ambiente y cómo sea elmobiliario de la habitación. Es decir, una película severá diferente de acuerdo con el lugar donde estéel televisor.

Pregunta 2: Mi nombre es Katherin, y le escri-bo porque acabo de ver su articulo o proyecto de unelectroestimulador publicado en Saber ElectrónicaNº 164. Tengo todos los dispositivos como lo indicala lista de materiales, he armado el circuito y no sepor qué no me funciona correctamente. Me pregun-to si tendrá que ver algo con el transformador, no sési es uno común o si tiene que tener alguna espe-

cificación.Katherin Ng Puga .

Respuesta: Hola Katherin: sí, es un transfor-mador común y el circuito no requiere consideracio-nes especiales, es muy sencillo y debería funcionarbien. Fíjese si las compuertas están oscilando (conuna punta digital o con un multímetro para ver si latensión en pata 4 es del orden de los 3 a 5 volt,sino, quizá haya conectado mal el transistor de sali-da o el transformador no sea el adecuado.

Pregunta 3: ¿Cómo puedo comprobar unCapacitor SMD?, los pequeñitos de montaje super-ficial. He visto una placa de circuito de por ejemploun teléfono Blackberry con el multímetro veo queestán completamente en corto. Miden continuidad,o sea 0 ohm. Pero el teléfono funciona correcta-mente. Otros marcan resistencia infinita y tambiénel aparato funciona correctamente. ¿Qué técnicapodría utilizar para saber si un capacitador es el delproblema? Hay técnicos que no tienen idea, pero sile lleva la tarjeta del teléfono, toman el multímetro,hacen la revisión y dan con el capacitor dañado.Cuál es el truco que utilizan los técnicos para detec-tar las fallas en los capacitores SMD.

Javier Rincón.Respuesta: El PIN es un código impuesto por

RIM a cada equipo para que los usuarios tenganacceso a las redes sociales propias de su empresa,nada tiene que ver el operador con este servicio. Sisu operador de telefonía celular le ha habilitado elteléfono para utilizarlo con el chip que ellos le hanprovisto, tiene que registrarle el PIN a menos quetenga alguna restricción. Para saber si tiene restric-ciones, debe introducir el número de IMEI en algu-na de las páginas de análisis periciales (tiene queestar previamente registrado) como numbering-plans.com.

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