Prod 0015 Dsmag Es

TeCnOLOgÍas sOFTWaRe Y HeRRaMienTas PROYeCTOs

www.designspark.com

Recursos online y soporte en materia de diseño para ingenieros electrónicos eDiCiÓn eLeCTRÓniCa - nÚMeRO 3

DesignSPARK MeCHaniCaL

El don de la creatividad

pULSe aQUÍ para oBTeNer mÁS INFormaCIÓN

Los osciloscopios de la serie Infi niiVision X de Agilent le proporcionan una mejor visibilidad de la señal gracias a la tecnología patentada MegaZoom IV. La velocidad de refresco de las formas de onda, más de 400 veces más rápida que la de nuestros competidores, es capaz de mostrar datos difícilmente visibles e incluso eventos poco frecuentes.

Serie Infi niiVision X 2000 y 3000 a partir de sólo 900 xx

El osciloscopio más atractivo que nunca ha existido.

Agilent y nuestra red de distribuidoresEl instrumento exacto. La experiencia precisa. El momento exacto.

Consulte los osciloscopiosde la serie Infi niiVision Xwww.agilent.com/fi nd/scopesvideos www.rs-components.com/agilent

Infi niiVision Osciloscopios Serie 2000 X Serie 3000 X

Ancho de banda* (MHz) 70, 100, 200 100, 200, 350,

500Velocidad de refresco máx. (formas de onda/s)

>50,000 >1,000,000

Tamaño de pantalla

8,5” (21,6 cm) 8,5” (21,6 cm)

Generador de funciones Sí Sí

Aplicaciones 3 16

© 2013 Agilent Technologies, Inc.

EN ESTE NÚMERO

DesignSpark maGaZINe también está disponible para ipad, iphone y tablets android

TeCnOLOgÍas sOFTWaRe Y HeRRaMienTas PROYeCTOs

• BeagleBone Black

• Power Triple Lock

• Módulos Bluetooth Panasonic

• Nuevos productos

• Weird World of Components by Elektor (El misterioso mundo de los componentes de Elektor)

• DesignSPARK MeCHaniCaL

• Trucos y consejos de la mano de Elektor

• Arduino Uno vs. GR Sakura Full de Elektor

• Monitor de carga solar

• Oscilador de puente Wien de banda ancha de Elektor

Términos y condiciones: puede consultar los términos y condiciones de venta aquí (www.goo.gl/lQVFc). Este número es válido desde octubre de 2013 hasta febrero de 2014.

Publicado por: RS Components Limited. Oficina central: Birchington Road, Weldon, Corby, Northamptonshire NN17 9RS. CIF 1002091. RS Components Ltd 2013. RS son marcas comerciales de RS Components Limited. Una empresa de componentes eléctricos y electrónicos.

TeCnOLOgÍas

BeagleBone Black

DesignSPARK MeCHaniCaLsOFTWaRe Y HeRRaMienTas

Monitor de carga solarPROYeCTOs

www.tracopower.com

www.rs-components.com/traco

Amplia gama de convertidores dc/dc aislados en un encapsulado SIP compacto.

Últimas ampliaciones de la gama:

Serie TMR-6WI El primer convertidor de 6 vatios totalmente regulado del mundo en un encapsulado SIP-8 y un intervalo de tensión de entrada ultra amplio 4:1.

Modelos con salida no regulada de 1–2 vatios

Modelos con salida de carga regulada de 1-3 vatios

Modelos con salida totalmente regulada de 1-6 vatios

DesignSpark Magazine Número 3

Tecnologías

El extraño mundo de los componentes de Elektor

Nuevos productos

Módulos Bluetooth Panasonic

Power Triple Lock

BeagleBone Black

www.rs-components.com

Reguladores de dc-dc compactos y ultraefi caces de Analog Devices

• Tensión de entrada: 4,5 a 20 V• MOSFET integrado: 44 mΩ / 11,6 mΩ• Tensión de referencia: 0,6 V ± 1%• Corriente continua de salida: 4 A• Frecuencia de conmutación programable: 200 kHz a 1,4 MHz• Sincronización con reloj externo: 200 kHz a 1,4 MHz• Sincronización de reloj con un desfase de 180°• Inicio interno suave con opción de ajuste externo• Inicio en una salida precargada• Compatible con la herramienta de diseño ADIsimPower


TECNOLOGÍAS

Y ahora en versión Black…Mejor, más rápida, más sólida…Durante el año pasado, Raspberry Pi creó verdadera sensación en el sector,

pero ya este año han salido al mercado algunas propuestas interesantes en

placas de desarrollo básicas de código abierto, y una de ellas no es otra que la

BeagleBone Black, lo último en placas BeagleBone.

1/2

Podría decirse que la plataforma Raspberry Pi está más orientada a la programación de software con una clara aplicación en el mercado educativo, si bien está empezando a encontrar un nicho en el sector industrial. En cambio, la BeagleBone, como plataforma de software y hardware abierta, comparable con otras como la Arduino, es quizá una herramienta más equilibrada que trata con casi idéntica importancia los componentes de software y hardware. Y es que no estamos ante una plataforma de desarrollo integrada en sentido estricto, ya que el principal concepto de diseño de la BeagleBone Black es facilitar a los usuarios conocimientos básicos de hardware electrónico y programación en Linux mediante la interacción con aplicaciones reales; por supuesto, también permite experimentar la potencia y el rendimiento de procesadores como los de Texas Instruments. No obstante, dicho lo anterior, en absoluto desmerece en términos de potencia y sofisticación, especialmente por su funcionalidad multimedia y gráfica, y precisamente por esto resulta indicada tanto para usuarios principiantes como para

el desarrollo de aplicaciones industriales básicas.

Plug and PlayLa plataforma BeagleBone Black integra aún más potencia y funcionalidad que la ofrecida por su predecesora, la BeagleBone, en una placa del tamaño de una tarjeta de crédito y casi por la mitad del precio que el modelo original. La placa puede usarse en modo autónomo o junto con un PC, y ofrece a los desarrolladores fácil acceso a interfaces estándar del sector y un ecosistema bien desarrollado de software y herramientas a través de la comunidad beagleboard.org.

Con una fuente de alimentación, un teclado o ratón USB, un monitor conectado mediante HDMI y conexión a Internet a través de su puerto Ethernet, la BeagleBone Black funciona en modo autónomo prácticamente como un ordenador Linux básico, como la Pi. La placa ejecuta Linux desde la memoria eMMC integrada (memoria Flash de 2 GB y controlador), pero también puede iniciarlo desde una tarjeta microSD como en la BeagleBone. La placa inicia Angstrom Linux de forma predeterminada, que está preinstalado en la memoria Flash

eMMC, junto con la interfaz de escritorio Gnome de código abierto y dos navegadores: Chromium y Firefox. La placa también puede ejecutar Unbutu y Android, u otros sistemas operativos si se prefiere. Conectada al PC, es casi como otro dispositivo Plug and Play, tan solo necesita un PC con USB y un sistema operativo relativamente actualizado. La placa también funciona como una unidad Flash con función de copia local de la documentación y los controladores.

...en absoluto desmerece en términos de potencia y sofisticación, especialmente por su funcionalidad multimedia y gráfica.

Ver el vídeo sobre la placa

BeagleBone Black


TECNOLOGÍAS

Procesamiento, conectividad y placas Cape

Como la BeagleBone original, la placa se basa en el microprocesador AM335x ARM Cortex-A8 de Texas Instruments, aunque en el caso de la BeagleBone Black se ejecuta a mayor velocidad, 1 GHz. La placa también admite un acelerador gráfi co 3D y de punto fl otante NEON, además de dos microcontroladores de 32 bits PRU (unidad programable con respuesta en tiempo real). El motor NEON es una ampliación de la arquitectura SIMD (una instrucción, múltiples datos) de 128 bits para la serie Cortex-A de procesadores ARM. Está diseñado para acelerar algoritmos de procesamiento de señales y multimedia para toda una serie de aplicaciones, entre otras la codifi cación y decodifi cación de vídeo, los gráfi cos 3D y el procesamiento de voz, audio e imágenes. Además de la unidad Flash de 2 GB, la placa incluye 512 MB de memoria DDR3 DRAM 400 MHz.

La placa admite conexiones de HDMI, en formato de microconector (tipo D), Ethernet y USB. La BeagleBone Black admite hasta cuatro tarjetas de expansión, o placas Cape, en la denominación de BeagleBone. Estas tarjetas de expansión se conectan mediante los dos zócalos de 46 pines de la placa y ofrecen funcionalidad de E/S y características adicionales en términos de visualización, control del motor, detección, desarrollo de prototipos o alimentación, como función de alimentación con energía solar. La mayoría de las placas Cape diseñadas para la BeagleBone original también funcionan en la BeagleBone Black; en la fecha de redacción de este número, había al menos 50 placas Cape disponibles, una cifra que aumentará.

La versión Black se alimenta con una fuente de 5 V DC, pero también puede alimentarse a través de USB, ya que la placa tiene un consumo típico de 250 mA, en un rango de

Procesamiento

• AM335x 1 GHz ARM Cortex-A8

• Aceleradora gráfi ca 3D

• Acelerador gráfi co de punto fl otante NEON

• 2x microcontroladores PRU de 32 bits

Compatibilidad de software

• Ångström Linux

• Android

• Ubuntu

• Entorno de desarrollo integrado Cloud9 basado en Node.js

• Biblioteca BoneScript

Conectividad

• Cliente USB para alimentación y depuración

• Host USB

• Ethernet

• HDMI

• 2 x conectores para montaje en PCB de 46 pines

BeagleBone Black – Especifi caciones de hardware básicas:

9 8 7 6101112

16 17 18 1

14

15

13 4

3

2

5

1 Alimentación dc

2 10/100 Ethernet

3 Cliente USB

4 Botón de encendido

5 LEDs

6 Botón de reinicio

7 Ethernet Capa física

8Almacenamiento eMMC de 2 GB

9 AM335x 1 GHz ARM Cortex-A8

10 Conectores de expansión

11 Conector HDMI

12 Botón de arranque

13 microSD

14 microHDMI

15 Host USB

16 DDR3 512 MB

17 Depuración serie

18 PMIC

Vista ampliada del diagrama de especifi caciones

2/2

210 mA a 460 mA (máximo) según la actividad de la aplicación y la velocidad del procesador. La placa también tiene botones de encendido y arranque, además de un botón de reinicio, para ir directo al grano cuando las cosas se complican.

SoftwareAdemás de Linux y los navegadores, la placa también incluye el IDE de código abierto Cloud9, un entorno de desarrollo online para aplicaciones Javascript y Node.js, así como HTML, PHP, Ruby y otros muchos lenguajes. Igualmente, cuenta con la biblioteca Bonescript, un lenguaje basado en Node.js especialmente optimizado para la serie Beagle. La biblioteca ofrece varias funciones familiares tipo Arduino que resultan útiles para interactuar con el hardware. Y para que los usuarios lo tengan más fácil, en el sitio web de la comunidad de desarrollo www.beagleboard.org se ha compilado una biblioteca de ejemplos de proyectos, foros y diversa documentación de software y hardware.

En defi nitiva, la BeagleBone Black es una alternativa a la Raspberry Pi y otras herramientas de hardware libre, que puede resultar atractiva a desarrolladores expertos o afi cionados entusiastas, o incluso a quienes dan sus primeros pasos en

el desarrollo de software y hardware electrónico, con la ventaja añadida de su precio relativamente asequible.

SitaraAM3358AZCZ

EXPANSIÓN

EXPANSIÓN

TPS65217C

512 MBDDR3L

HOST USB

eMMC 2 GUSB

uSD

JTAG(No POP)dc

RJ45

HDMIHDRCONECTOR

HDMI

CAPA

FÍSICA

DDRREAJUSTE

ARRANQUE

USB 1

MMC 1

USB0

MMC 0ENCENDIDO

JTAG

GPIO

Ethernet

UART0

LCD

McASP

LED4X

Diagrama de bloques de la

BeagleBone Black

Comprar ahora

BeagleBone Black

...en www.designspark.com

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Power Triple Lock

El sistema de conector POWER TRIPLE LOCK cuenta con muchas ventajas añadidas para asegurar un alto rendimiento al cliente.

Las ventajas que ofrecen una fi abilidad 3 en 1 completa son:

• Un pestillo que produce un sonido para proporcionar una señal de confi rmación al acoplar el conector macho con la tapa, mientras que las estrías que rodean el pestillo impiden que los cables se enreden debajo del pestillo.

• El sistema de seguridad de posición del conector (CPA) garantiza que, una vez acoplado, el sistema de conector POWER TRIPLE LOCK no se podrá desacoplar accidentalmente.

• El sistema de seguridad de posición del terminal (TPA) garantiza que los contactos se asientan completamente en la carcasa y proporciona una medida de seguridad adicional frente a la desconexión de los contactos.

El sistema de conector POWER TRIPLE LOCK está disponible en tres niveles de materiales en la carcasa con un código de colores para impedir que se realicen acoplamiento incorrectos en la línea de montaje:

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• Garantiza un montaje correcto• Pestillo con sonido tipo

"clic" sencillo• Con estrías antienredos

3 materiales de carcasa:

• Estándar de 105 °C• Alta temperatura de hasta 150 °C• Cable luminoso

TECNOLOGÍAS

DESIGNSpark MAGAZINE Número 3

Fabricación comercial

Electrodo-mésticos

Automoción

Maquinaria industrial

HVAC

Carril

Lavadoras / secadoras

Placas de cocina

Lavavajillas

Frigorífi cos

Calentadores de agua

Aspiradoras

Mecanismos de apertura de puertas de garaje

1/1


TECNOLOGÍAS

Bluetooth se cuela en el sector industrial

El módulo de dos modos de Panasonic

integra comunicaciones inalámbricas

Bluetooth, "clásicas" y "Low Energy",

y seduce a los mercados médicos e

industriales con una oferta ampliada

de aplicaciones integradas.

1/2

Hasta ahora, la tecnología inalámbrica Bluetooth ha venido aplicándose a los productos de consumo, pero su uso se está extendiendo cada vez más a aplicaciones específicas de los mercados médicos e industriales. Comparado con otros estándares del sector para la comunicación inalámbrica, la tecnología Bluetooth básicamente se encuadra entre el estándar ZigBee®, con una velocidad de transferencia de datos menor y orientado a aplicaciones como redes de malla, y el estándar Wi-Fi basado en IEEE 802.11x, indicado para la conectividad a Internet y redes LAN inalámbricas. El Bluetooth opera en una banda ISM de 2,4GHz y admite velocidades de hasta 2,1 Mbit/s. Entre las ventajas que ofrece se cuentan las siguientes: menos riesgos de diseño para los desarrolladores de productos, rápido tiempo de comercialización de las soluciones, acceso a una inmensa selección de conocimientos de desarrolladores e interoperabilidad garantizada con dispositivos de otros fabricantes con compatibilidad certificada. Desde su aparición en el mercado de redes inalámbricas, Bluetooth se ha establecido en un número relativamente pequeño de aplicaciones, pero con la versión 4.0 llega la tecnología de bajo consumo Bluetooth Low Energy (BLE), que abre todo un mundo de posibilidades de aplicación para dispositivos inteligentes y de bajo consumo.

Bluetooth Low Energy Bluetooth Low Energy (BLE) forma parte de la versión Bluetooth 4.0 y especifica dos tipos de implementación: modo sencillo y doble. Los chips de modo sencillo

implementan la especificación de baja energía y consumen menos que la tecnología Bluetooth clásica, por lo que el estándar inalámbrico de corto alcance se puede usar por primera vez en aplicaciones de pilas de botón. Sin embargo, la implementación BLE de modo sencillo no es compatible con los estándares de Bluetooth anteriores (2.1+EDR o 3.0). La tecnología BLE de dos modos sí que ofrece esta compatibilidad retroactiva, pero no resulta práctica para dispositivos de bajo consumo, ya que se orienta principalmente a productos de puerta de enlace.

Si la aplicación con BLE va a estar continuamente conectada y enviando datos, el consumo es similar que con el estándar Bluetooth clásico. La máxima velocidad media de datos de BLE es de unos 500 a 600 kbit/s netos, frente a los 2 Mbit/s netos de Bluetooth EDR (Enhanced Data Rate, velocidad de datos mejorada). Sin embargo, y esto es muy importante, BLE reduce notablemente el consumo total cuando la aplicación entra en modo de reposo, de pico de actividad y actividad media, utilizando técnicas como agilizar la conexión y desconectar los procesos. De hecho, BLE puede ser diez veces más rápido desde que se configura la conexión hasta que se produce el envío de datos.

Módulo Bluetooth PAN1026 de PanasonicEl nuevo módulo compacto PAN1026 de Panasonic Industrial Devices, ya disponible en RS Components, permite a los desarrolladores implementar de forma fácil y eficaz la conectividad de Bluetooth Classic 2.1 y

Valimentación

PAN1026

Audio PCM / I2S / USB

UART

Reloj de frecuencia lenta 32,768 kHz

EEPROM

Cristal26 Mhz

TC35661

1-Chip

LSI

Toshiba

Filtro

Figura 1 – Diagrama de

bloques del módulo

Bluetooth Panasonic

Pan1026 de dos modos


TECNOLOGÍAS

2/2

Bluetooth Low Energy reduciendo la complejidad del proceso de desarrollo y acelerando el tiempo de comercialización de la solución.

El dispositivo (consulte el diagrama de bloques de la fi gura 1) es una incorporación importante a la oferta de la empresa, ya que suma un módulo de dos modos integrado con la tecnología Bluetooth clásica y la de bajo consumo. Puede añadirse fácilmente a dispositivos host o de puerta de enlace y usarse en muchas más aplicaciones inalámbricas integradas, como puntos de acceso, control industrial, escáneres médicos, sensores de proximidad, sensores de temperatura, aplicaciones de ocio y bienestar, como monitores de frecuencia cardíaca y medidores de glucosa en la sangre, además de otros muchos productos de bajo consumo.

Un elemento clave del módulo es el tamaño: la dilatada experiencia del fabricante en soluciones de alta frecuencia y tecnología de montaje superfi cial se refl eja en las dimensiones compactas del PAN1026, de apenas 15,6 x 8,7 x 1,8 mm, con antena integrada y carcasa apantallada.

El PAN1026 reduce considerablemente el número de componentes externos y el consumo en aplicaciones que requieren Bluetooth 2.1 o 3.0 + EDR (Enhanced Data Rate), a la vez que admite Bluetooth 4.0. El módulo ofrece un perfi l Bluetooth clásico totalmente integrado gestionado a través de un conjunto de comandos TCU (Toshiba Control Unit). De esta forma, los desarrolladores pueden diseñar el sistema fácilmente sin

tener que ocuparse de tareas de compatibilidad ni interoperabilidad Bluetooth.

Panasonic ha desarrollado el módulo en colaboración con Toshiba. Sirva de ejemplo que el módulo se basa en el dispositivo semiconductor de un chip TC35661 Bluetooth de Toshiba (mostrado en la fi gura 2).

El TC35661 es un controlador Bluetooth compacto y totalmente integrado con pila de software, que ofrece alta velocidad con un consumo muy bajo. Para el modo Bluetooth clásico, integra el perfi l de puerto serie SSP (Serial Port Profi le), y para la versión BLE 4.0, incluye la pila de protocolos hasta el perfi l de atributos genéricos GATT (Generic Attribute).

Otras características técnicas del módulo PAN1026 de Panasonic

incluyen: interfaces UART y GPIO; sensibilidad de recepción (tasa BER de error de bit RAW del 0,1%) de -87 dBm a 500-kbit/s; potencia (máxima) de 4 dBm; tensiones de funcionamiento de 1,8 V o 3,0 V; consumo de corriente de 46 mA en modo transmisión/recepción; y funcionamiento en un rango de temperaturas industriales de –40 a +85 °C.

También hay disponible un kit de evaluación y prueba formado por dos dispositivos USB. Los pines del módulo son de fácil acceso y el software de evaluación para PC puede usar comandos TCU para los procesos de medida y evaluación.

Bloque RF

gen. reloj

CPU aRMUaRT/sPi

PCM/i2s

i2C

gPiO

JTag

WiFi Coex

MaskRom

sRaM

UsB2.0

eDR/LeMódem

FlashRom iF

Figura 2 – Diagrama de bloques del dispositivo Bluetooth

TC35661 de un chip de Toshiba



Tres buenas razones para elegir los osciloscopios y las sondas Tektronix

© 2012 Tektronix, Inc. Todos los derechos reservados. Los productos de Tektronix están protegidos por patentes de EE. UU. y de países extranjeros, vigentes o en proceso de tramitación. TEKTRONIX y el logotipo Tektronix son marcas comerciales registradas. © 2012 Keithley Instruments Inc. Todos los derechos reservados.

Para poder realizar mediciones fi ables y precisas, confíe en nuestra experiencia y visite:

www.rs-components.com/keithley o www.rs-components.com/tektronix

PrecisiónLa precisión de medición comienza en la punta de la sonda. Por este motivo es importante disponer de una sonda que sea compatible con el osciloscopio y la aplicación. Todas las sondas de nuestro extenso catálogo están diseñadas para ofrecer precisión de medida y compatibilidad con nuestros osciloscopios líderes del sector. Con más de 100 modelos entre los que elegir, contamos exactamente con la sonda que necesita: consulte la Herramienta de selección de sonda de Tektronix en el sitio web de RS.

PrestacionesLos osciloscopios MSO/DPO de Tektronix proporcionan hasta 20 canales para que pueda analizar señales analógicas y digitales con un único instrumento. Los módulos de análisis de bus serie y paralelo y de medida automática de la potencia simplifican y aceleran el proceso de depuración de sistemas complejos.

AnchuraCon la reciente introducción de la gamaKeithley al catálogo de Tektronix, ahoratiene acceso a una de las mayoresselecciones del sector. Por ello, elrendimiento y la facilidad de uso que haesperado de nuestros osciloscopios ya estádisponible para todos sus instrumentos detrabajo: generadores de señal, multímetros,fuentes de alimentación y temporizadores /contadores, instrumentos de pruebaseléctricas, sistemas de adquisición de datos, interruptores y accesorios.

TECNOLOGÍAS


nUeVOs productosAerosol de alta potencia de

ElectrolubeEl aerosol de alta potencia de Electrolube

permite eliminar de forma segura el polvo y las partículas en suspensión en áreas muy delicadas o inaccesibles de

componentes eléctricos y electrónicos, no es infl amable y no contiene CFC ni HCFC.

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RACD100La serie RECOM RACD100 se compone

de controladores LED totalmente sellados con índice de protección IP67. Tienen dos modos de funcionamiento para corriente o tensión constante, PFC activo y el factor

de potencia es superior a 0,98. Están protegidos contra cortocircuitos, circuitos

abiertos, sobrecargas y condiciones de altas temperaturas.

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Fuentes de alimentación serie TXM de TRACOPOWERIndicada para aplicaciones condicionadas por los costes, la gama TXM de fuentes de alimentación se caracteriza por un diseño de perfi l bajo y conexiones de bloque de terminales atornilladas, para una instalación fácil. Tienen una entrada universal y cumplen los estándares europeos

EMC y la Directiva de baja tensión (LVD).

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Inductores serie DRA de Cooper BussmannLa serie DRA de inductores de núcleo de tambor con protección magnética cuenta con una alta densidad de potencia y una alta efi cacia y es apta para aplicaciones automovilísticas. Esta gama de inductores cuenta con un núcleo de ferrita y un montaje apto para entornos

expuestos a fuertes golpes y vibraciones.

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distinta a cualquier otro dispositivo de medida de corriente que haya visto hasta ahora. La sonda

I-prober 520 es compacta y portátil, y se usa con un osciloscopio.

Colocando la punta aislada de la sonda en una pista de PCB, la corriente que fluye en la pista

puede observarse y medirse.

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contactos multifuncionales que combinan una mejor conexión a tierra, detección de acoplamiento

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Raspberry Pi. Indicado para el modelo A o B, tiene un objetivo de alta definición de 5 megapíxeles. Admite imágenes estáticas de 2592 x 1944 píxeles además de

vídeo 1080p30, 720p60 y 640x480p60/90.

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La serie ISO-TECH IDS6000-U tiene una pantalla LCD TFT en color de 5,7 pulg., modos de muestreo doble, longitud de registro de 4.000 puntos, velocidad de

muestreo de tiempo real de 250 MSa/s y velocidad de muestreo ET de 25 GSa/s. Se

ha diseñado para optimizar el equilibrio del rendimiento entre longitud de memoria y

velocidad de muestreo.

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TECNOLOGÍAS

Para esta edición del Extraño Mundo de los Componentes vino a mis ojos un Diodo de Cristal, modelo FRIHO D.R.P. Se mencionaba en un viejo Catálogo Bauer de radio, de 1926 [1] (estamos hablando aquí de componentes realmente viejos) y es uno de los componentes principales de los viejos sistemas radio de cristal.

Para ser sincero, no tengo ni idea de cómo o cuándo compré este componente, pero en mis primeros años yo solía pasar mucho tiempo ojeando trastos en una conocida tienda llamada Quakkelstein, en Vlaardingen, Holanda. Lo más probable es que fuese aquí donde lo conseguí y desde entonces ha estado viviendo en mi escritorio o en mi cajón. Ahora este componente nos devuelve a los primeros días de la Radio. Es un diodo de ‘bigotes de gato’ automatizado. Al girar el mando se cambia la posición de un pequeño hilo (el bigote) en el cristal de galena, permitiéndonos encontrar el mejor punto de trabajo para que el diodo haga lo que un diodo debería hacer: dejar pasar la corriente sólo en una

dirección. Esto era lo que suponía escuchar la Radio en aquellos días. Para conseguir una señal decente teníamos que ajustar y fi jar la bobina, el condensador y el diodo de rectifi cador.

Pero, ¿cómo de buenos eran estos diodos comparados con los de hoy día? Medir las características de un diodo es realmente simple. Básicamente, si queremos hacer un trabajo decente para conseguir la característica I-V, todo que necesitamos es una fuente de alimentación, un voltímetro y un amperímetro. Hacer que este diodo funcionase correctamente era, cuando menos, un reto. Tenemos que jugar un poco para encontrar el punto correcto donde el efecto de diodo alcanza su punto máximo. Comencé la tentativa de encontrar dicho punto con un óhmetro, pero pronto tuve que concluir que esta opción no iba a servir. Los resultados de las medidas eran de todo tipo. Estaba a punto de rendirme cuando decidí hacer un último intento y usar algún instrumento más. Finalmente,

un generador HP, un osciloscopio Hameg HMO1522 y una resistencia de 330 ohmios, me dieron algunos resultados prometedores. En la Figura 2 el osciloscopio muestra una señal muy rizada pero, con un poco de imaginación, podemos ver el recorte que el diodo FRIHO produce en la señal de sinusoidal entrada. La Figura 3 muestra la característica de un diodo actual con el mismo sistema de medida.

Mirando los resultados ¡me sorprendí de que un componente como el FRIHO D.R.P. realmente funcionase! Hoy día existe una variedad enorme de diodos para todo tipo de aplicaciones. Pequeños diodos de señal, diodos Zéner, diodos varicap o varactores, diodos túnel…, y todos ellos están disponibles en una variedad de encapsulados. Es interesante darse cuenta de que, de alguna manera, todos ellos están relacionados con este viejo diodo de ‘Bigote de Gato’.

EL EXTRAÑO MUNDO DE LOS COMPONENTES

El Bigote del GatoWisse Hettinga (elektor)

Normalmente, cuando comienzo a escribir un artículo, para inspirarme, miro lo que tengo alrededor en mi escritorio.

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1/1DesignSpark Magazine Número 3

Software y herramientaS

Trucos y consejos de la mano de Elektor

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Escanee el código o visite http://qrs.ly/dd2z8b8 para ver un vídeo sobre el producto.

© Agilent Technologies, Inc. 2013

Impulsando la innovación en la electrónica energéticamente efi ciente para reducir el uso global de energía

Innovaciones en efi ciencia energética www.onsemi.com


SOFTWARE Y HERRAMIENTAS

DesignSPARK MeCHaniCaLLleva el diseño 3D a un mayor número de usuariosCon lanzamiento ofi cial el 16 de

septiembre de 2013, DesignSpark

Mechanical ya está aquí. Esta

nueva herramienta CAD está

orientada principalmente a

la comunidad de ingenieros

mecánicos y electrónicos, y está

disponible para descarga gratuita

en RS Components y Allied

Electronics.

Los ingenieros tienen que pensar cada vez más en tres dimensiones. El espacio bidimensional de una PCB no es el único factor importante para desarrollar diseños compactos. Por ejemplo, añadir un disipador o conectividad adicional puede afectar notablemente a un diseño que, durante el bosquejo inicial, tenía un perfi l muy bajo. Estos extras suponen retrasos importantes en la salida al mercado del producto y costes añadidos.

Por otra parte, muchos ingenieros aún siguen diseñando con

herramientas CAD 2D o programas como Microsoft Visio o Paint, que no son del todo adecuados para el diseño de ingeniería. E incluso los hay quienes siguen haciéndolo a la vieja usanza, garabateando algún boceto en un trozo de papel cualquiera. Aunque la efi ciencia de estos métodos bidimensionales puede argumentarse, no cabe concluir con rotundidad que sean necesariamente incorrectos o que no

obtengan resultados. Por ejemplo, los afi cionados a las carreras de Fórmula Uno sabrán que un conocido diseñador de F1 ha desarrollado numerosos coches ganadores del campeonato durante los últimos 20 años empleando únicamente papel y lápiz. Obviamente, las difi cultades de

1/11/2

dinámica y tiempo de comercialización del sector electrónico global son diferentes a las que tiene que enfrentar la F1, que habita en un universo paralelo al del resto del mundo.

Barreras que hay que superarVisto lo anterior, cabe preguntarse por qué es importante el diseño CAD 3D y por qué entonces los ingenieros siguen usando herramientas en las dos dimensiones del "mundo plano". La realidad es simple: con el diseño 3D la efi ciencia puede aumentarse considerablemente. Las razones por las que no se aprovecha todo el potencial de la tecnología 3D se deben en parte a dos barreras importantes que juntas frenan la adopción del diseño CAD 3D.

En primer lugar, el exorbitante coste de propiedad. Las herramientas avanzadas suelen costar entre 3.000 y 22.000 euros por licencia, y a menudo se suma el desembolso de una cuantiosa suscripción anual. En segundo lugar, la curva de aprendizaje asociada al dominio de la técnica de modelado 3D tradicional basada en el "paradigma paramétrico". Es decir, aprender a usar con soltura herramientas CAD 3D avanzadas podría suponer entre 6 y 18 meses. Por lo general, esto signifi ca que los diseños CAD se externalizan a una empresa especializada, lo que puede frenar de forma importante el proceso de desarrollo del producto si los cambios menores en el diseño pueden tardar hasta semanas en implementarse.

En el sector electrónico, cada vez se persigue más la estética del diseño, y hay una interacción muy importante entre los entornos de CAD electrónico y CAD mecánico. Este hecho puede difi cultar el proceso de diseño, ya que la ejecución de cambios mínimos puede prolongarse durante días o incluso semanas debido a la naturaleza de las herramientas tradicionales de modelado CAD paramétrico "basado en historial".

El modelado basado en historial ha dominado el mercado del diseño CAD 3D durante los últimos 25 a 30 años. Esta preeminencia se debía a la potencia de procesamiento limitada de los ordenadores de la época. La principal alternativa era, y sigue siendo, el modelado directo, que trabaja a nivel de la geometría básica y ejecuta de forma dinámica las modifi caciones solicitadas en la geometría. Sin embargo, el modelado basado en historial tenía la ventaja de que desglosaba la construcción de la geometría en pasos o características individuales, de modo que se podía crear y trabajar con modelos complejos.

Pese a todo, esta tecnología no llega a todo el mundo. Según estimaciones del sector, 25 millones de ingenieros de todo el mundo se benefi ciarían del uso de software de diseño 3D, cuando los principales proveedores de software CAD solo han vendido apenas un millón de estas herramientas. Esta cifra constata la realidad de que existen barreras y de que es necesaria una herramienta que contrarreste esta diferencia entre "los que tienen y los que no tienen". Por otro



lado, supone una oportunidad de desarrollo importante.

Hace falta una herramienta CAD 3D asequible y fácil de usar. Una herramienta que ayude en los procesos donde se emplea el diseño CAD tradicional, pero que además sirva de solución completa para que los ingenieros puedan trasladar la funcionalidad 3D a aplicaciones que actualmente no la usan.

DesignSpark MechanicalEl nuevo software CAD 3D DesignSpark Mechanical está disponible para descarga gratuita y se ha desarrollado específi camente para ingenieros de diseño electrónico e ingenieros de automatización dedicados a la fabricación de paneles y máquinas. El software ha sido desarrollado por RS Components y Allied Electronics en colaboración con SpaceClaim, proveedor líder de software de modelado 3D directo para ingeniería y fabricación. Se trata de una solución que complementa a la galardonada herramienta de diseño PCB DesignSpark y con la que se pretende lograr una verdadera diferencia en el diseño mecánico 3D profesional.

DesignSpark Mechanical acerca la técnica CAD 3D a un nuevo círculo de usuarios legos en la materia, para que puedan crear, documentar y compartir proyectos 3D fácilmente. Permite a los ingenieros y otros profesionales encargados del desarrollo de los productos crear rápidamente diseños nuevos o manipular y editar geometrías 2D y 3D ya existentes, dejando de lado toda la complejidad de las herramientas CAD tradicionales.

La nueva herramienta se basa en técnicas de modelado directo, más intuitivas y fáciles de aprender para los inexpertos en CAD. De hecho, el modelado directo se ha descrito algo así como el "modelado en arcilla virtual". La tecnología permite diseños basados en gestos fáciles de usar que crean geometrías 3D a partir de técnicas simples e intuitivas. Además, con la potencia de procesamiento actual, es una solución rápida. El modelado basado en historial defi ne parámetros, características y limitaciones en el proceso de diseño. Se almacenan en el orden en el que crearon en un árbol de historiales, por lo que el acceso a cualquier cambio se realiza mediante el árbol. El modelado directo también tiene importantes ventajas en la interoperabilidad, mientras que los sistemas basados en historial tienen formatos de datos propietarios incompatibles.

DesignSpark Mechanical permite importar archivos de modelos STEP, que es el formato de modelos "estándar" más habitual ofrecido por los proveedores de componentes y el usado para compartir modelos 3D entre usuarios con sistemas CAD diferentes. La herramienta también integra una función para importar IDF que permite la conexión con el software de diseño de PCB electrónico, como DesignSpark PCB, y puede además exportar planos mecánicos para la fabricación. Además, en los sitios web de RS y Allied hay disponible una interfaz para las herramientas de presupuestos de facturación de materiales para obtener en tiempo real el precio de los diseños.

Cree rápidamente diseños nuevos o manipule y edite

geometrías 2D y 3D ya existentes dejando

de lado toda la complejidad de las herramientas CaD

tradicionales.

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ModelosOtra herramienta crucial entre los recursos para el diseño 3D es una biblioteca de modelos de componentes o productos. En 2010, RS y Allied ofrecieron acceso a una extensa biblioteca de modelos 2D y 3D que los ingenieros de todo el mundo podían descargar sin gasto alguno. Desde entonces, RS y Allied han registrado más de 300.000 descargas de modelos CAD 3D. Los modelos 3D cubren las principales tecnologías, incluidas electrónica, electromecánica, mecánica, neumática, automatización y control.

DesignSpark Mechanical sirve como interfaz directa para la biblioteca de componentes "ModelSource", con más de 31.000 modelos 3D de 45 fabricantes. La empresa también va a introducir 1.000 modelos más cada mes tanto de proveedores

nuevos como ya existentes. Entre los principales fabricantes representados en la biblioteca de elementos 3D se encuentran Molex, 3M, TE Connectivity, HARTING e FCI, para el mercado de electrónica general, y Siemens, Schneider y SMC, en las aplicaciones de control y automatización.

DesignSpark Mechanical es la evolución inteligente de DesignSpark; puede agilizar el lanzamiento al mercado de productos fabricados y desarrollados de forma efi ciente por ingenieros electrónicos, ingenieros mecánicos y el resto de profesionales implicados.

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5 RAZONES PARA UTILIZAR DESIGNSPARK MECHANICAL

DISEÑO ELECTRÓNICO CON DESIGNSPARK MECHANICAL

DISEÑO DE PANELES CON DESIGNSPARK MECHANICAL



Niel Greunding (elektor)

Hoy os voy a hablar de cómo hacer cambios de una confi guración global usando la tecnología de fi cheros de DesignSpark de forma que consigamos hacer que DesignSpark trabaje como a nosotros nos gusta.

ComenzandoPero antes de empezar a confi gurar DesignSpark es importante saber que DesignSpark usa estilos para especifi car las reglas de formato para bases de diseño como formas, texto y pistas. Cada estilo tiene un nombre para poder referirse a él fácilmente, justo como lo hacemos en un procesador de textos. Normalmente intento crear nombres que den signifi cado al estilo, de manera que

podamos saber qué estilo es sin tener que verifi car directamente sus propiedades. Por ejemplo, si tenemos un estilo llamado ‘Vía’, es válido si sólo tenemos un tipo de vía, pero llamándolo ‘Via (0.45 mmx0.95 mm)’ conseguimos que sea obvio que este estilo es para una vía que tiene un taladrado de 0,45 mm y un ‘pad’ de cobre de 0,95 mm. Podemos añadir los estilos personalizados que queramos a la tecnología de fi cheros, aunque este artículo intentará centrarse sobre los estilos por defecto del sistema, como ‘[Symbol Names]’, que es el nombre de estilo utilizado para los indicadores de referencias y los nombres de componentes.

Además, no debemos olvidar verifi car dos veces la ruta del fi chero de tecnología de DesignSpark, que se puede cambiar en la pestaña ‘General’ del menú ‘Settings->Preferences’. En mi instalación yo lo he cambiado a ‘C:\Users\Public\Documents\DesignSpark PCB 5.0\Technology’. Si este camino es incorrecto, DesignSpark no encontrará ningún fi chero de tecnología automáticamente, lo que hará mucho más complicado su uso. Podemos verifi car si el camino del directorio es correcto si contiene fi cheros con las extensiones .ptf y .stf.

Los buenos amigos de RS Components acaban de lanzar su versión 5.0 de DesignSpark PCB, y la primera cosa que me gusta hacer con una nueva herramienta es confi gurarla como a mí me gusta. DesignSpark nos permite confi gurar todo a partir de fi cheros base o globalmente.

Neil Gruending, como ingeniero de diseño de

electrónica, ha usado numerosos paquetes CAD

para PCB a lo largo de los años. Neil

es bastante particular con estas

herramientas y le gusta aprender

cómo maximizar su productividad

con ellas tanto como sea posible.

También le gusta compartir lo

que ha aprendido en su página

web www.gruending.net y en

Twitter como @ngruending.

TRUCOS Y CONSEJOS

DESIGNSPARK - Día 1 Confi gure a su manera

1/2

Ficheros de la tecnología de esquemáticos

Los fi cheros de tecnología de esquemáticos son donde podemos confi gurar:• los estilos de línea usados para

conexiones de terminales y uniones;

• estilos de texto predefi nidos usados en el esquemático (fuente, tamaño, etc.);

• cómo se dibujarán varios elementos de línea (solida, discontinua, etc.);

• cómo se dibujarán los elementos de línea de conexión (sólido, ancho, etc.);

• cualquier nodo eléctrico predefi nido, aunque yo haría esto mejor en el esquemático;

• cualquier clase de nodo eléctrico predefi nido (masa, alimentación, etc.);

• los colores usados para dibujar varios elementos.

Podemos cambiar estos parámetros en el menú ‘Settings->Design Technology’ y en el menú ‘View->Colors’.

Podemos ver que los parámetros por defecto se asemejan a cargar un proyecto ejemplo. El esquemático del proyecto chipKit Max32 tiene una apariencia como el de la Figura 1.

Personalmente encuentro que el estilo de las fuentes es un poco antiguo, por lo que me gusta cambiarlo a Arial, ya que es un tipo de fuente estándar. Después de jugar un poco durante unos minutos, tenemos el resultado que podemos ver en la Figura 2.

Así pues, ¿cómo implementamos esto en el fi chero de tecnología de esquemáticos? La primera cosa que tenemos que hacer es abrir el fi chero de tecnología de esquemáticos default.stf, que normalmente está localizado en C:\Users\Public\Documents\DesignSpark PCB 5.0\Technology y que se abrirá como un documento de esquemáticos en blanco. Ahora abrimos el menú Settings->Design Technology y cambiamos los estilos de texto de Net Names, Pin Names, Pin Numbers y Symbol Names para usar la fuente de Arial con una altura de 80. También he cambiado el estilo de texto Normal a Arial, pero con un tamaño de fuente de 120. Después, he querido ir al menú View->Colors y he cambiado los campos Pin Names y Pin Numbers a negro.

Una vez que hemos hecho todos nuestros cambios, salvamos el fi chero de tecnología de manera que podamos usarlo en nuevas páginas de esquemáticos seleccionando

‘default.stf’ en la ventana de menú de nuevo documento.

Ficheros de la tecnología PCBLos fi cheros de tecnología PCB son una de las mejores características de DesignSpark ya que nos permiten combinar todas nuestras reglas de diseño básicas y el apilado de capas en fi cheros que se pueden usar de nuevo muy fácilmente. Por ejemplo, tengo un fi chero para placas de doble cara de bajo coste y otro para placas de cuatro capas. Puedo seleccionar qué fi chero quiero utilizar cuando creo un nuevo documento PCB. Esta característica no es muy común con otros paquetes de diseño de PCBs.

El fi chero de tecnología PCB nos permite confi gurar:• Las unidades de diseño (mm, mils,

etc.) y la resolución. • Las rejillas de diseño,

especialmente, la rejilla de trabajo.• El apilado de capas y los colores.• El espaciado entre pistas y las

reglas de separación.• Los estilos de los ‘pads’ y de las

pistas, aunque, normalmente, especifi caremos los estilos de los ‘pads’ en nuestras librerías de componentes y sólo especifi caremos los estilos de las pistas por defecto en el fi chero de tecnología.

• Las clases de nodos por defecto, aunque, normalmente, yo las especifi co en el esquemático.

• Las reglas de ‘rutado automático’ y ‘colocación automática’.

• Los elementos de diseño básicos como formas de placa, taladros de montaje, etc.

Vamos a ver cómo funciona esto iniciando nuestro trabajo con un ejemplo para una sencilla placa de dos capas. El primer paso es copiar el fi chero de tecnología existente,

Figura 1. esquemático con parámetros por defecto.

Figura 2. Fuente por defecto establecida en arial.



2/2

de manera que no tengamos que comenzar desde cero. Así pues, vamos a comenzar con C:\Users\Public\Documents\DesignSpark PCB 5.0\Technology\metric.ptf y lo salvaremos con un nuevo nombre como my2layer.ptf. Lo primero que tenemos que modifi car son las unidades de diseño en el menú Settings->Units. Yo siempre uso milímetros con una precisión de cuatro cifras decimales, pero si preferimos las unidades imperiales, elegiremos ‘in’ o ‘mil’. Podemos confi gurar nuestro diseño de rejilla preferido en el menú Settings->Grids.

La confi guración de las capas se hace en la pestaña Layers, dentro del menú Settings->Design Technology. Por defecto, la métrica del fi chero de tecnología tiene ya defi nidas las capas Top Silkscreen, Top Copper, Documentation, Bottom Copper y

Bottom Silkscreen. Como todas mis placas son de montaje superfi cial, he añadido las capas Top Paste, Top Solder Mask, Bottom Solder Mask y una capa Bottom Past. Podemos añadir más capas pulsando sobre el botón Add y entrando en los parámetros de capas, tal y como se muestra en la Figura 3.

Una vez que hemos añadido todas las capas que queremos, las

podemos ordenar correctamente en la pila de capas, moviéndolas hacia arriba o hacia abajo en la ventana Layers. Una vez lo hayamos hecho, deberíamos ver algo como lo de la Figura 4.

A continuación, pasamos a confi gurar las reglas de espaciado pulsando sobre la pestaña Spacings. Aquí veremos una matriz de todas las reglas de espaciado entre los diferentes tipos de objetos. Para una placa básica de dos capas, con pistas de 10 mil y espaciado de 10 mil, las reglas tendrían una apariencia como la de la Figura 5.

Además, tampoco debemos olvidar pulsar sobre la pestaña Rules. Los parámetros importantes son el anillo anular mínimo y el espaciado de componentes. Después de esto, es el momento de confi gurar el ancho de pista por defecto en la pestaña Track Styles. Para una placa de 10 mil/10 mil yo confi guraría los anchos de pista de señal, normal y mínimo, en 0,25 mm. El ancho de pista de alimentación puede ser el que queramos para el ancho normal, pero recomiendo hacer que el mínimo sea de 0,25 mm, para que podamos ‘rutar’ las pistas de alimentación sobre los ‘pads’ de los componentes. El paso fi nal es editar los estilos de vía en la pestaña Pad Styles. Para una placa de dos capas de tecnología básica, usaría una vía con un taladro de 0,45 mm y un ‘pad’ de 0,95 mm. También podemos defi nir otros estilos de vía si queremos usar una variedad diferente de tamaños de vía.

En este punto ya tenemos confi guradas las reglas básicas de diseño y las limitaciones para una placa básica de dos capas, que podemos volver a usar fácilmente

en placas futuras de dos capas. Cuando creamos un nuevo diseño de PCB, seleccionaremos el fi chero de tecnología adecuado cuando se nos pida en el PCB Creation Wizard.

ConclusiónAhora que hemos confi gurado los parámetros por defecto de DesignSpark, los siguientes pasos son confi gurar las librerías de DesignSpark y crear algunas plantillas de documentación. Por suerte, DesignSpark viene con un gran conjunto de librerías que hacen que el inicio sea mucho más sencillo.

Figura 3. Confi guración de las capas.

Figura 4. Confi guración de las capas.

Figura 5. Reglas de diseño.

DESCarGa DESIGNSparK pCB GraTIS

www.rs-components.com/apem

Nuevo PulsadorNuevo DiseñoNueva Serie 5

Más PosibilidadesMás OpcionesMás MEC

TODAS LAS CONEXIONES CUENTAN En la actualidad, la fabricación tiene que superarse a sí misma en todo: más fi abilidad, más automatización, más fl exibilidad, más escalabilidad, más descentralización. Tiene que estar más conectada. En TE Automatización y control, proporcionamos soluciones

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Proyectos

Oscilador de puente Wien de banda ancha de Elektor

Arduino Uno vs. GR Sakura Full de Elektor

Monitor de carga solar

STM32 F4

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• Controlador de pantalla TFT LCD con acelerador ST Chrom-ART

• Más larga duración de batería : <100 µA típico en Stop mode


PROYECTOS

Wisse Hettinga

Diferencia #1¡Vale, la placa GR Sakura es rosa! Pero entonces, mire las especifi caciones - ¡Rosa es Poder!

Diferencia #2Tiene 8 bits, 16 MHz y la memoria limitada del controlador AVR contra los completos 32 bits, los 96 MHz y la gran capacidad de memoria del procesador de Renesas. La verdadera pregunta es, ¿qué aplicaciones sacarán realmente todo el potencial de la GR Sakura?

Diferencia #3La funcionalidad Host USB de la placa Sakura muestra su potencial. Está implementada con un conector Mini-B, mientras que se puede montar un conector tipo A en la cara posterior de la placa.

ENCUENTRE LA DIFERENCIAARDUINO UNO vs. GR SAKURA FULL

En línea con la fuerte

tendencia de la industria,

Renesas subraya que su

última placa GR Sakura es

compatible con Arduino.

Esta visión general os

permite comprobar

por vosotros mismos

cómo de cerca es esta

compatibilidad.

1/1

Web Links

[1] www.arduino.cc

Arduino Uno GR Sakura

Tensión(es) de Alimentación

• Tensión de funcionamiento del procesador de 5 V.

• Tensión de funcionamiento del procesador de 3,3.

• Tensión de funcionamiento de la placa de 5 V.

USB • Conector tipo B• Por defecto, la tarjeta trabaja se alimenta

del USB.

• Conector Mini B.• Conector tipo A que proporciona soporte Host.• Por defecto, la tarjeta trabaja se alimenta del

USB.

Red • No • Ethernet RJ45

Procesador• ATmega328• 8 bit• Frecuencia de funcionamiento de 16 MHz.

• RX63N• 32 bit• Frecuencia de funcionamiento de 96 MHz.

Memoria

• 32 KB Flash de la que 0,5 KB son usados para el ‘bootloader’.

• SRAM: 2 KB• EEPROM: 1 KB

• 1 MB Flash• RAM: 128KB• Flash de Datos: 32 KB• Zócalo MicroSD

Diferencia #4No podemos negar que la verdadera potencia del concepto de Arduino se debe a su enorme y fácilmente accesible librería de programas (en www.arduino.cc) más que en el hardware. Sin embargo, tampoco debemos subestimar las opciones de programación disponibles para la placa de Sakura. Hay muchas funcionalidades que cobran vida una vez que comenzamos a usar el Compilador Basado en la Nube (‘Cloud Base Compiler’). Basta con conectar la placa a nuestro PC, pulsar los botones adecuados – todos bien documentados – y comprobar que la placa aparece como una nueva unidad de disco conectada a nuestro PC. Con el nuevo disco se crea un enlace que nos lleva directamente a la página web. Si tenéis un teléfono Android, echad un vistazo al sencillo ‘icono’ Gadget Director, basado en lenguaje de programación.

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Cable de soldadura Weller WSW + puntas de alta velocidad Weller = mayor productividad y ahorro de costes

Estas dos nuevas gamas de productos se han diseñado no sólo para mejorar la calidad de sus dispositivos de soldadura manual y robotizada, sino también para reducir los costes y aumentar la productividad. Si utiliza el cable WSW y las puntas HS conjuntamente, optimizará el rendimiento reduciendo considerablemente el tiempo de soldadura y maximizando el retorno de la inversión en todos los bancos de trabajo.

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Perfecta unión de soldadura

Sólo las puntas Weller genuinasse adaptan de forma precisa al sistema de calefacción homogénea Weller para garantizar la exclusiva producción de uniones de soldadura de máxima calidad.

DesignSpark Magazine Número 3 1/3

PROYECTOS

Lo usamos para controlar el sistema de ventilación de nuestros cortadores láser, para regular parte del sistema de iluminación de nuestros expositores de productos, e incluso usamos el chip en las instalaciones de pruebas de producción, para probar los chips nuevos salidos de fábrica que van a pasar a existencias. Como ingeniero de aplicaciones, he ayudado a los clientes que usan Propeller para diversas aplicaciones: energía renovable, aplicaciones médicas, impresión 3D, superposiciones de vídeo y sistemas de control de vuelo con múltiples rotores, entre otros. El chip Propeller resulta muy indicado

para solucionar casi cualquier tarea de procesamiento en tiempo real. Con ocho núcleos independientes, el chip alimenta a las aplicaciones multitarea. La versatilidad y facilidad de desarrollo con Propeller ahorra tiempo de diseño a nuestros ingenieros y nos permite trabajar más en I+D. Propeller es un microcontrolador muy moderno y funcional.Siempre me ha fascinado que el sol ofrezca energía "gratis", incluso fabriqué un par de paneles solares con el kit para paneles solares de 34 W (#33000) de Parallax, pero nunca les di uso. Por eso, a modo de pequeña demostración técnica funcional para los clientes, he creado una estación de carga solar para nuestros quadrotores, monopatines eléctricos, teléfonos móviles o cualquier dispositivo que necesite alimentación DC regulada. Puede incluso conectar un inversor de 120/240 V para alimentar periféricos estándares conectados a tomas de pared. Esta estación de carga tiene funciones "inteligentes" gracias a que integra la placa P8X32A Propeller

Quickstart (#40000) + Wiznet W5200 para la placa Quickstart (#40002) y algunos circuitos de "glue-logic" auxiliares. Todo esto se utiliza para que los usuarios de la estación de carga puedan supervisar el uso y los niveles de producción del panel solar, y queda mucho espacio para expansiones funcionales futuras.

Monitor de carga solar conectado a Ethernetpor Daniel Harris, parallax Semiconductor

¡Hola! Me llamo Daniel. Trabajo como ingeniero de diseño en Parallax Semiconductor. Estoy especializado en diseño de software integrado, pero sé algo de diseño de circuitos. Después de todo, ¿de qué sirve un software sin un hardware que lo contenga? En Parallax, usamos el chip Propeller para hacer de todo.

Monopatín eléctrico y elev-8 super

cargándose con el sistema.

PROYECTOS


Así es cómo funcionan los principales componentes del sistema.

Paneles solares, baterías y controlador de cargaLos paneles solares se usan para mantener las baterías del sistema cargadas, e incluso enviar alimentación extra disponible a la carga en caso necesario. El sistema se compone de cuatro kits de paneles solares de 34 W (#33000) de Parallax, con una capacidad de generación de potencia máxima de 130 W, o ~11 A a 12 V. Cada panel del sistema general 5,5 A a 6 V, por lo que hay dos bancos paralelos de dos paneles en series.

El banco de las baterías se usa para almacenar el exceso de potencia, que se suministrará cuando el sistema esté bajo carga. El banco consta de cuatro baterías de plomo ácido selladas (SLA) dispuestas en paralelo. Cada batería suministra 12 V con una capacidad de 8 Ah. Por tanto, la capacidad total del banco de baterías es de 32 Ah. Un controlador de carga solar común se utiliza

para mantener las baterías que almacenan la potencia generada por los paneles solares.

Microprocesador + W5200 Ethernet + Placa ADCPara realizar el trabajo, usé la placa QuickStart de Parallax y la placa de expansión Wiznet W5200, y fabriqué el monitor de corriente y la fuente de alimentación en una placa prototipo independiente. La placa W5200 se conecta directamente a la placa QuickStart, y se sujeta con soportes y el conector de montaje en PCB de 40 pines. El cable trenzado entre la placa QuickStart y la placa prototipo transmite la señal de alimentación a la placa QuickStart y las señales de conexiones de datos al ADC. Los bloques de terminales de la izquierda de la placa de prototipo sirven como conexiones para el sistema solar y el banco de baterías.

Sensores de corriente y tensión analógicos para el sistema solar, las baterías y la potencia generada

El sistema puede medir el flujo de corriente entre el sistema solar y las baterías y a la inversa con una resistencia de detección de corriente de 0,05 ohmios, con una tolerancia del 2%. En cada caso, la potencia se dirige a través de la resistencia de detección de 4 W, y un ADC mide la ligera caída de tensión entre los dos nodos de la resistencia. En el esquema, advertirá que hay divisores de tensión a cada lado de los nodos de la resistencia de detección. Este divisor de tensión es necesario para graduar linealmente la tensión hasta un nivel que los pines de entrada del ADC puedan tolerar. Cada divisor de tensión tiene una relación de 1:4 para reducir los ~12 V a menos de 5 V. Es importante tener en cuenta que el software tiene que graduar la tensión detectada con un factor de aumento de 4 para que los datos sean correctos.

Ya que las baterías pueden acumular o disipar potencia, según la carga a la que esté sometido el sistema, el programa puede informar de una corriente de batería positiva o negativa.

Paneles solares y controlador de carga + banco de

baterías encapsulado.

Placa de supervisión de carga (izquierda)

con banco de baterías (centro) y

controlador de carga (derecha)

aDC + placa de

alimentación (arriba),

placa de expansión Wiznet

W5200 (izquierda),

placa P8X32a Propeller

Quickstart (derecha).

1/12/3

El programador inteligente puede modificar el código fuente para integrar este valor a lo largo del tiempo y determinar cuánta potencia se ha acumulado o retirado de las baterías.

Lectura de datos del ACD y escritura en la tabla XML que se va a crear

Programar el chip Propeller para esta aplicación ha sido una gozada. La placa W5200 incluye programas de demostración ya programados y controladores de protocolos, de modo que modificarlos para mis propósitos fue un visto y no visto. En particular, modifiqué un programa gráfico HTML 5 que genera gráficos deslizantes de los datos en tiempo real. La demostración estaba programada para mostrar los niveles de humedad y temperatura en el gráfico, así que cambié las variables para mostrar la tensión y el uso de la energía en los paneles solares y los bancos de baterías. Ya que los cargadores del monopatín/quadrotor se conectan al banco de baterías, puede observarse cómo el consumo aumenta cuando las baterías se están cargando. A la inversa, puede verse cómo el consumo se reduce (o incluso queda en negativo) cuando los paneles solares contribuyen con el sistema.

El gráfico HTML 5 se genera con una pequeña aplicación Javascript a la que se responde desde la tarjeta SD cuando se realiza una solicitud. Con cada iteración del programa, los nuevos valores de tensión se leen desde el ADC, tanto para el banco de baterías como para los paneles solares. A partir de estos datos, y con el valor de resistencia obtenido con las resistencias de detección, se puede calcular la corriente que pasa por la resistencia de detección. A continuación, estos valores se insertan en una tabla XML, que la aplicación Javascript interpretará.

El resultado es un gráfico de barras con control deslizante en el navegador en el que se muestra el uso de la potencia. El mérito del gráfico HTML5 con código Javascript corresponde a Chris Valleskey. Visite su página web y podrá ver información detallada sobre el script y su funcionalidad [1].

snippet de código: la tabla XML en espacio

de código DaT, que se completa con el

firmware y se envía al script de Java.

snippet de código: los valores de la

batería y del panel solar se escriben en

la tabla XML justo cuando la solicitud se

está resolviendo.

esquemático: el diseño de la

placa de alimentación y el aDC

personalizados. advierta los

cuatro divisores de tensión para

que el aDC pueda detectar

la caída de tensión en las dos

resistencias de detección.


PROYECTOS

DesignSpark Magazine Número 3 3/3

Solicitud de datos del navegador

El firmware Propeller, junto con el chip W5200 y la placa ADC personalizada, envía los datos al navegador web que prefiera actuando como un servidor web altamente especializado. Piense que el firmware actúa como Apache2, pero que está configurado únicamente para generar datos dinámicos para solicitudes muy específicas. Ya que Propeller hace las veces de un servidor web, puede dirigir su navegador a la dirección IP del sistema. Por supuesto, si lo desea, puede especificar una dirección IP (y otras direcciones de red), pero personalmente prefiero usar un controlador DHCP para obtener una IP automáticamente. Ya que la mayoría de las redes tienen un servidor DHCP habilitado, se evitan conflictos de redes y en última instancia se facilitan las conexiones; basta conectar a la red y listo. El firmware incluso actualiza a una nueva suscripción cuando la anterior ha vencido.

Si tiene que determinar la dirección IP del sistema, puede conectar el ordenador al puerto USB de QuickStart, un terminal de depuración se activa a 115.200 baudios y muestra el estado del sistema, incluida la dirección IP asignada.

¿Aún quiere más?Parallax Semiconductor suele a ayudar a los clientes con sus aplicaciones profesionales, pero aún así encontramos algo de tiempo para poner en marcha

nuestros propios proyectos (como el monopatín eléctrico o los quadrotores). Esto nos ayuda a tener un departamento de ingeniería motivado, en el que fluyan la creatividad y las ganas de aprender. Si tiene un momento, visite la página de proyectos en el sitio web de formación de Parallax para descubrir algunos de los proyectos Propeller que hemos realizado [2]



a nuestra gama Propeller


enlaces web

[1] http://chrisvalleskey.com/html5-graph/ [2] http://learn.parallax.com/projects

Controlando su ahorro de energía

Es bien sabido que utilizar ventiladores con control de velocidad para obtener el fl ujo de aire que requiere la aplicación puede ofrecer un ahorro de energía considerable y mejorar la vida útil del ventilador.

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PROYECTOS

Este oscilador en puente de Wien (por Max Wien, 1866–1938), produce una onda senoidal de baja distorsión de amplitud constante, de una frecuencia comprendida entre 15 Hz y 150 kHz. Tan sólo requiere cuatro amplifi cadores operacionales y trabajará sin descanso con una pila de 9 voltios. Además, a diferencia de la mayoría de los osciladores en puente de Wien, no requiere de un potenciómetro de doble galleta para su ajuste.

El amplifi cador operacional IC2b proporciona una masa artifi cial de manera que el circuito puede trabajar con una tensión de alimentación unipolar (batería de 9 V o regulador de tensión). IC2a es el amplifi cador principal del oscilador. El rango de frecuencia está dividido en cuatro décadas por medio de un conmutador rotativo, SW1, de cuatro líneas y de 2 polos.

Sólo se ajusta un brazo de la red Wien, pero el cambio de realimentación positiva que se produciría normalmente, es compensado por IC1b, que trabaja para aumentar R2, con lo que la realimentación negativa cambia lo sufi ciente para mantener la oscilación. Un cambio lineal en la resistencia del potenciómetro de sintonía se traduce en un cambio logarítmico, poco fi no, de la frecuencia. Para obtener un cambio lineal más convencional, se ha usado un potenciómetro de ajuste logarítmico, de manera que al girar su mando en sentido anti-horario, provoca un incremento de la frecuencia. Si lo preferimos, podemos usar un potenciómetro anti-logarítmico para girar en sentido horario, pero estos componentes son bastante difíciles de encontrar.

IC1a es un integrador que monitoriza la amplitud de la señal de salida y que controla un LED (D2). El LED debe estar montado frente a la LDR (Light Dependent Resistor, o Resistencia Dependiente de la Luz) y protegido de la luz ambiente (por ejemplo, con un trozo de tubo termo-retráctil). Así, IC1a es capaz de controlar la ganancia de IC2a de manera que la oscilación se mantiene con un mínimo de distorsión.

merlin Blencowe (reino Unido)

Oscilador Wien de Banda Ancha con Potenciómetro Sencillo

IC2.B6

5

7

R10

10k

R11

10k

C11

47u

+4V5C12

47u

16V

16V

D3

1N4148

K1

2

1

BATT+

BATT–

+9V

SW1

10

C2

100n

C3

10n

C4

1n

C1

1u

C6

100n

C7

10n

C8

1n

C5

1u

IC2.A

2 3

1

IC1.A

23

1

R310k

R1

10k

R2

10k

R5

12k

R13

LDR

IC1.B

6 5

7

R4

100R

P1

10kFREQ

RANGE

1

23

8

5

14

1312

7

D1

1N4148

R610k

R7

100k

R8

1k

C10

47u

R9

100R

D4D2

1N4148

+4V5

+4V5

K2

2

1

C9

47u

R12100R

P2

10kLEVEL

8

4

IC1

8

4

IC2

IC1, IC2 =TL072

1/1

La amplitud de salida máxima del generador es de unos 2 Vp-p cuando el LED y la LDR están montados los más próximos posible. La dispersión es menos del 0,5 % en el rango más bajo y demasiado baja para que el autor la pueda medir en los rangos más altos. Cualquier LDR debería funcionar, siempre y cuando su resistencia en oscuridad sea mayor de 100 kΩ. Si no disponemos de una LDR con una resistencia tan elevada, intentad incrementar R5 hasta que la oscilación comience. El autor construyó varios prototipos del circuito en placas de montaje

rápido, usando encapsulados de amplifi cadores operacionales dobles y cuádruples y ambos modelos trabajaba igual de bien.

Los fi cheros de DesignSpark de los esquemas eléctricos y del diseño de la placa del circuito para este proyecto, están disponibles para su descarga en www.elektor.es/120330.

Resistencias

• R1,R2,R3,R6,R10,R11 = 10kΩ

• R7 = 100kΩ

• R4,R9,R12 = 100Ω

• R5 = 12kΩ

• R8 = 1kΩ

• P1,P2 = 10kΩ potenciómetro, ley logarítmica

• R13 = LDR, R(oscuridad) >100kΩ, por ejemplo, el modelo VT90N1 de Excelitas Tech

Condensadores

• C1,C5 = 1µF sólido

• C2,C6 = 100nF

• C3,C7 = 10nF

• C4,C8 = 1nF

• C9-C12 = 47µF 16V, electrolítico, radial

Semiconductores

• D1,D2,D3 = 1N4148

• D4 = LED, red, 5mm

• IC1,IC2 = TL072ACP

Varios

• SW1 = conmutador rotatorio de 4 posiciones y 2 polos, modelo RTAP42S04WFLSS de C&K Components

• K1,K2 = bloque terminal para PCI, separación entre terminales de 5 mm.

• PCB # 120330-1

Lista de componentes

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