Capítulo VII: MONTAJE DE PLACAS -...

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS

Diseño de un Ecualizador digital de 3 bandas

Proyecto Fin de Carrera 79 Antonio Andújar Caballero

Capítulo VII: MONTAJE DE PLACAS




7. MONTAJE DE PLACAS. 7.1. Circuito ecualizador y de control. El circuito de ecualización elegido para el presente proyecto es el que se muestra en la figura 84.

Figura 84. Circuito de ecualización.

Está constituido por dos amplificadores operacionales, OP271 (dual) y OP471 (cuádruple), cuatro potenciómetros (DS1867, potenciómetros digitales duales de la casa Maxim–Dallas), resistencias y condensadores.




Los potenciómetros DS1867 los conectamos de la siguiente manera

(ver tablas 25 y 26). Para el potenciómetro de GANANCIA-GRAVES:

PIN SEÑAL DESCRIPCIÓN 1 Vb GND 2 H1 Pin 1 del pote de graves 3 L1 Pin 2 del pote de graves 4 W1 Pin 3 del pote de graves 5 RST Conectado al pin 2 del PIC (CS1) 6 CLK Conectado al pin 5 del PIC (CLK) 7 GND GND 8 DQ Conectado al pin 4 del PIC (DATOS) 9 Cout No conectado 10 L0 Pin 2 del pote de ganancia 11 H0 Pin 1 del pote de ganancia 12 W0 Pin 3 del pote de ganancia 13 Sout No conectado 14 Vcc Alimentación +5V

Tabla 25. Conexión de los pines del potenciómetro de GANANCIA-GRAVES.

Para el potenciómetro de MEDIOS-AGUDOS:

PIN SEÑAL DESCRIPCIÓN 1 Vb GND 2 H1 Pin 1 del pote de agudos 3 L1 Pin 2 del pote de agudos 4 W1 Pin 3 del pote de agudos 5 RST Conectado al pin 3 del PIC (CS2) 6 CLK Conectado al pin 5 del PIC (CLK) 7 GND GND 8 DQ Conectado al pin 4 del PIC (DATOS) 9 Cout No conectado 10 L0 Pin 2 del pote de medios 11 H0 Pin 1 del pote de medios 12 W0 Pin 3 del pote de medios 13 Sout No conectado 14 Vcc Alimentación +5V

Tabla 26. Conexión de los pines del potenciómetro de MEDIOS-AGUDOS.




La distribución de los pines de los amplificadores operacionales es la

siguiente (ver tablas 27 y 28). Para el OP271:

PIN SEÑAL DESCRIPCIÓN 1 OUT A Salida del AO de entrada 2 - IN A Entrada negativa del AO de entrada 3 + IN A Entrada positiva del AO de entrada 4 - V Alimentación -12V 5 + IN B Entrada positiva del AO de salida 6 - IN B Entrada negativa del AO de salida 7 OUT B Salida del AO de salida 8 + V Alimentación +12V

Tabla 27. Conexión de los pines del amplificador operacional OP271.

Para el OP471:

PIN SEÑAL DESCRIPCIÓN 1 OUT A Salida del AO de graves 2 - IN A Entrada negativa del AO de graves 3 + IN A Entrada positiva del AO de graves 4 + V Alimentación +12V 5 + IN B Entrada positiva del AO de medios 1 6 - IN B Entrada negativa del AO de medios 1 7 OUT B Salida del AO de medios 1 8 OUT C Salida del AO de medios 2 9 - IN C Entrada negativa del AO de medios 2 10 + IN C Entrada positiva del AO de medios 2 11 - V Alimentación -12V 12 + IN D Entrada positiva del AO de agudos 13 - IN D Entrada negativa del AO de agudos 14 OUT D Salida del AO de agudos

Tabla 28. Conexión de los pines del amplificador operacional OP471.




Las conexiones del microcontrolador siguen a continuación en la

tabla 29.

PIN SEÑAL DESCRIPCIÓN 1 MCLR Pulsador RESET 2 CS1 Conectado al pin 5 (RST) del pote de GA-GR 3 CS2 Conectado al pin 5 (RST) del pote de ME-AG 4 DATOS Conectado al pin 8 (DQ) de ambos potes 5 CLK Conectado al pin 6 (CLK) de ambos potes 6 RA4 No conectado 7 RA5 No conectado 8 Vss GND 9 OSC1 Conectado al cristal 4MHz 10 OSC2 Conectado al cristal 4MHz 11 RS Conectado al pin 4 (RS) del LCD 12 E Conectado al pin 6 (E) del LCD 13 D4 Conectado al pin 11 (D4) del LCD 14 D5 Conectado al pin 12 (D5) del LCD 15 D6 Conectado al pin 13 (D6) del LCD 16 D7 Conectado al pin 14 (D7) del LCD 17 RC6 No conectado 18 RC7 No conectado 19 Vss GND 20 Vdd Alimentación +5V 21 RB0 Pulsador SUBE 22 RB1 Pulsador BAJA 23 RB2 Pulsador CAMBIA 24 RB3 Pulsador MEMO 25 RB4 Pulsador PRESET 1 26 RB5 Pulsador PRESET 2 27 RB6 Pulsador PRESET 3 28 RB7 Pulsador PRESET 4

Tabla 29. Conexión de los pines del PIC 16F876A..




Por último, queda señalar la conexión de la pantalla LCD con nuestro

circuito (ver tabla 30).

PIN SEÑAL DESCRIPCIÓN 1 Vss GND 2 Vdd Alimentación +5V 3 Vee GND 4 RS Conectado al pin 11 (RS) del PIC 5 RW GND 6 E Conectado al pin 12 (E) del PIC 7 D0 No conectado 8 D1 No conectado 9 D2 No conectado 10 D3 No conectado 11 D4 Conectado al pin 13 (D4) del PIC 12 D5 Conectado al pin 14 (D5) del PIC 13 D6 Conectado al pin 15 (D6) del PIC 14 D7 Conectado al pin 16 (D7) del PIC 15 - BL GND 16 + BL Alimentación +5V

Tabla 30. Conexión de los pines del LCD CMC1 16x2.

Figura 85. Ensayo del LCD en una placa de pruebas.




Las conexiones del circuito de control quedan reflejadas en el

siguiente esquema:

Figura 86. Circuito de control.




A continuación se adjunta el esquemático y el PCB del ecualizador usados para el desarrollo del presente proyecto (Figuras 87 y 88) .

Figura 87. Esquemático del ecualizador.

Figura 88. PCB del ecualizador.




El montaje del ecualizador (etapa de control + etapa de ecualización) queda como en la figura 89 y 90.

Figura 89. Vista delantera del ecualizador montado.

Figura 90. Vista trasera del ecualizador montado.




7.2 Circuito programador (PIPO2). Para la programación de los PICs es necesario el uso de un circuito programador. A través de éste, se memoriza en el microcontrolador el programa de control que se desee. Entre todos los disponibles en el mercado y en internet, elegimos el modelo PIPO2, diseñado por José Manuel García. La elección de éste se debe a la realización de la tarea de programación de una manera sencilla y a bajo coste. Dicho programador se conecta al PC de sobremesa a través del puerto serie (en los portátiles da problemas), y funciona con una cantidad nada despreciable de PICs distintos (entre ellos el PIC 16F876A), todo ello utilizando software de programación estándar, como ICPROG 1.4. Se ha probado con éxito al programar los siguientes PICs: 16F627, 16F628, 16C84, 16F83, 16F84, 16F873, 16F874, 16F876, 16F877, 18F242, 18F252, 18F258, 18F442, 18F452 y 18F458. Y, al menos en teoría, debería funcionar correctamente con los siguientes: 16C62, 16C63, 16C64, 16C65, 16C66, 16C67, 16C71, 16C72, 16C73, 16C74, 16C75, 16C76, 16C77, 16C715, 16C620, 16C621, 16C622, 16C623, 16C624, 16C625, 16F870, 16F871, 16F872, 16C923 Y 16C924.




Teniendo en cuenta el coste de tiempo y de dinero que requiere la

construcción de este programador, no se le puede pedir más (ver tabla 31).

Tabla 31. Costes del circuito programador.

Sin entrar en detalles sobre el funcionamiento del circuito, decir sólo que se basa en principios muy parecidos a los del JDM2, pero con ciertos retoques en la temporización y la estabilidad de las señales. En este caso, se utiliza como alimentación de +5V el condensador C2, que se carga mediante D2, D3 y D4 en los momentos en que las señales DTR, RTS y TXD del puerto serie son negativas, y su tensión queda estabilizada mediante D7. D5 fija la tensión de programación en 12V y D6 limita la tensión de la señal CLOCK a +5V (Figura 91).

Figura 91. Esquemático del circuito programador PIPO2.




• Realización práctica.

El diseño final aparece en la figura 92. El trazado se ha hecho sobre un grid de una décima de pulgada para que se pueda construir sobre una placa de pruebas.

La construcción de este circuito es bastante simple, así que sólo

queda aclarar que el conector CON1 es de los que se utilizan para fabricar cables serie, y se debe montar de forma que la placa encaje entre sus dos filas de patitas, quedando cinco patitas en la cara de cobre y 4 en la cara de componentes (ver figura 93 y 94).

Figura 92. Circuito programador PIPO2.

Una vez montado el programador queda de la siguiente manera:

Figura 93. Vista delantera del circuito programador PIPO2.




Figura 94. Vista trasera del circuito programador PIPO2.

Para conectar el programador al PC hará falta también un cable serie

transparente (cableado pin a pin) que tenga cableados al menos los pines que se indican en la figura 95. Este cable se puede fabricar o comprarlo ya hecho (es el tipo de cable que se utiliza para conectar un modem al PC).

Figura 95. Conexión cable serie del PIC al PC.




• Utilización.

Lo primero que hay que tener claro a la hora de utilizar este

programador es el orden en que se deben hacer las cosas para no estropear ni el programador, ni el PIC, ni el puerto serie del PC.

Siempre que queramos insertar o extraer un PIC del zócalo hay que

desconectar el programador del puerto serie, ya que, al extraer la alimentación del puerto serie, mientras esté conectado estará alimentado. Por tanto, el proceso a seguir consta de los siguientes pasos:

1) Con el programador desconectado insertar el PIC en el zócalo en la posición correcta (figura 96). 2) Conectar el programador al cable que viene del puerto serie del PC. 3) Llevar a cabo las operaciones de grabación o lectura necesarias. 4) Desconectar el programador del cable que viene del puerto serie del PC. 5) Extraer el PIC del zócalo. La posición del PIC en el programador dependerá del modelo de microcontrolador de que se trate, y del número de pins de que disponga.

Figura 96. Colocación de los distintos PIC’s en el circuito programador PIPO2.




Como software de grabación se recomienda el WINPIC800, que ha

sido probado y funciona perfectamente con este programador. Se trata de un programa freeware que se puede bajar de manera gratuita de la siguiente web:

http://perso.wanadoo.es/siscobf/winpic800.htm

Figura 97. Ventana principal del programa WinPIC800.

Una vez instalado, en la ventana superior derecha elegimos el tipo de

familia del microcontrolador que vayamos a usar, y en la inferior el modelo en cuestión (Figura 97).

En el menú CONFIGURACIÓN/HARDWARE, elegimos el programador

JDM programmer. Las opciones deben quedar como en la figura 98, salvo el puerto, en el que habrá que marcar el puerto serie del PC al que se encuentra conectado el programador.




Figura 98. Ventana para seleccionar programador en el WinPIC800.

Para programar un PIC, abrimos el fichero mediante el menú

ARCHIVO y seleccionamos PROGRAMAR TODO en el menú DISPOSITIVO. Para leer un PIC, seleccionamos LEER TODO en el menú DISPOSITIVO

y luego podemos salvarlo a un fichero mediante el menú ARCHIVO.

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