Saber Electrónica N° 269 Edición Argentina

SECCIONES FIJASSeccin del Lector 80

ARTICULO DE TAPATcnicas de reparacin de televisores de LCD 3

MONTAJESOsciloscopio por USB de 40MHz. Quinta parte 19Medidor de potencia lser 30Probador de lmparas CCFL/CCFT 55Inversor de 12V a 220 x 100W 57

MICROCONTROLADORESSugerencias para el uso de los mdulos capture y compare. Parte 2 26

SERVICEInversor de 12V a 24V/36V para el automvil 37

CUADERNO DEL TECNICO REPARADORLiberacin de BlackBerry con cdigo MEP: Obtencin del cdigo 49

EL LIBRO DEL MESLiberacin, desbloqueo & reparacin de telfonos celulares de ltima generacin 59

TECNOLOGIA DE PUNTALa iluminacin de las pantallas de LCD. Los circuitos inverters 65

AUTO ELECTRICODescripcin de la interfase OBDII. Parte 4: Descripcin de los comandos AT paragenerar programas en OBDII. Conclusin 75

Ao 23 - N 269DICIEMBRE 2009

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SABER

ELECTRONICAEDICION ARGENTINA

I m p r es i n : I M PR E S I O N E S B A RR A C A S S . A . - O s v a l d o C ru z 3 0 9 1 - C a p i t a l F e d e ra l - B s . A s . - A r g e n t i n aPublicacin adherida a la Asociacin

Argentina de Editores de Revistas

Distribucin en CapitalCarlos Cancellaro e Hijos SHGutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

UruguayRODESOL SA

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

Distribucin en InteriorDistribuidora Bertrn S.A.C.

Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap.

*SUMARIO 269 11/13/09 10:57 PM Pgina 1

DEL DIRECTOR AL LECTOR

FELICES FISTAS!!!

Bien, amigos de Saber Electrnica, nosencontramos nuevamente en las pginas denuestra revista predilecta para compart i rlas novedades del mundo de la electrnica.

Esta es la ltima edicin del 2009 y porlo tanto le queremos desear que el ao quese est por iniciar lo colme de amor, paz,alegra, salud y trabajo.

Sabemos que en los tiempos que corren en esta convulsionadaA rgentina, estos deseos se pueden ver algo distantes; por lo tantotambin pedimos que nuestros gobernantes hagan hasta lo imposi-ble, para que todos los argentinos podamos tener una vida dignasobre toda las cosas con educacin, seguridad, salud y trabajo.

Con respecto a esta edicin le cuento que hemos preparado unnmero especial sobre Televisores de LCD, describiendo de maneramuy completa el funcionamiento de estas pantallas, el diagnsticopor modo service y tcnicas de reparacin. En la seccin Montajesdescribimos un osciloscopio por USB de 40MHz, un inversor de 12Va 220V x 100W, un medidor de potencia lser y un probador delmparas CCFL/CCFT.

En la seccin Service encontrar un inversor de 12V a 24V/36Vpara el automvil y en Tcnico Reparador vemos la liberacin deltelfono celular Black Berry.

Adems continuamos con los temas de microcontroladores y autoelctrico que comenzara en nmeros anteriores.

Bien, amigo lector, ya no lo entretengo mas, me despido con elmismo deseo del principio de este editorial y agradecindole poracompaarnos mes a mes.

Hasta el mes prximo!Ing. Horacio D. Vallejo

EDICION ARGENTINA - N 269

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProduccinJos Mara Nieves

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodrguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

En este nmero:

Ing. Alberto PicernoPablo Hoffman

Martn Szmulewicz

EDITORIAL QUARK S.R.L.

Propietaria de los derechosen castellano de la publicacin men-sual SABER ELECTRONICAHerrera 761 (1295) Capital FederalT.E. 4301-8804

Administracin y NegociosTeresa C. Jara

StaffOlga VargasHilda Jara

Liliana Teresa VallejoMariela VallejoDiego VallejoRamn Mio

Ing. Mario LisofskyFabian Nieves

Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Ral Romero

Video y Animaciones: Fernando FernndezLegales: Fernando Flores

Contadura: Fernando DucachTcnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando Flores

Atencin al ClienteAlejandro Vallejo

[email protected]: www.webelectronica.com.ar

Club SE:Luis Leguizamn

Editorial Quark SRLHerrera 761 (1295) - Capital Federal


La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entraan respon-sabilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccin totalo parcial del material contenido en esta revista, as como la in-dustrializacin y/o comercializacin de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones le-gales, salvo mediante autorizacin por escrito de la Editorial.

Tirada de esta edicin: 12.000 ejemplares.

editorial 269 11/13/09 11:01 PM Pgina 1

ARTCULO DE TAPA

Los televisores de alta definicin seencuentran cada vez ms en la mayorade los hogares y en un futuro cercanosern preferidos por aquellos que quie -ran tener equipos preparados parareproducir seales de TDT. Si bien notodas las pantallasposeen sintonizadorT D T, alguna de ellaspueden descomponer -se y requerir de un tc -nico para su repara -cin. En varias edicio -nes de esta editorial(vea Saber ElectrnicaN 246, Coleccin delClub SE N 42 y 43, etc.)publicamos informa -cin sobre pantallas planas, tanto de plasma como de LCD y el Ing. Picerno ha compila -do una obra de ms de 400 pginas llamada La Biblia del Plasma y LCD que es comer -cializada a travs del portal yoreparo.com. En esta nota, orientada a los tcnicos repa -radores, comenzaremos a sentar bases que permitan la reparacin de pantallas de LCD,explicando qu es y cmo funciona el modo service, entendiendo que el lector ya conoceel funcionamiento de estos equipos. Tambin daremos una pequea introduccin sobrelas pantallas LCD. Aclaramos que si Ud. desea conocer cmo funcionan las pantallas deplasma y LCD (diagrama en bloques, funcionamiento, circuitos, etc.) puede descargar gra -tuitamente el material publicado en saber Electrnica desde nuestra web: www.webelec -tronica.com.ar, haciendo click en el cono password y tecleando la clave: lcd244.

Autor: Ing. Alberto H. [email protected]

Prlogo y Seleccin: Ing. Horacio D. Vallejo

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Art Tapa - Repara LCD 11/13/09 11:01 PM Pgina 3

Las Celdas LCD

Las celdas LCD son del tipo pasivas, lo queimplica que no emiten luz, sino que utilizan la queproviene de una fuente externa, generalmente variostubos fluorescentes de ctodo fro o un conjunto deleds. Manejando esta luz con reflectores y difusores,es posible generar o componer imgenes usandomuy poca energa disipada en la propia pantalla. Enefecto, la mayor parte del consumo se produce en eldispositivo de iluminacin y all se pueden utilizar losnuevos tubos de bajo consumo que estn notable-mente mejorados en lo que respecta a su rendimien-to o los led blancos de alto rendimiento que da a davan mejorando y ya son competencia directa de lailuminacin fluorescente.

El Cristal Lquido es una substancia muy particu-lar. Por un principio de fsica un lquido no puede tenerforma cristalina ya que entonces no adoptara la formadel recipiente que lo contiene. En realidad la forma cris-talina adoptada debera llamarse semicristalina porquelas molculas ocupan un lugar fijo pero con una ampliatolerancia, sobre todo en el sentido de la orientacin desu eje mayor.

Precisamente cuando se lo somete a un campo elc-trico esa estructura semicristalina se mantiene pero conlos ejes mayores girados un ngulo que depende de latensin aplicada. En realidad, cuando se aplica un campoelctrico la substancia se parece ms a uncristal. En cambio cuando no se aplicacampo es una sustancia orgnica que tienepropiedades de un lquido (por ejemplo lafluidez).

Las molculas del Cristal Lquido son detipo gigante con forma de pequeas varillaso cigarrillos, y normalmente (sin campo elc-trico aplicado) estn alineadas todas parale-las unas con respecto a las otras.

Cuando se aplica un campo elctrico sepuede modificar la orientacin de las mol-culas con el objetivo de transformar al mate-rial en una llave de luz que modifica su trans-parencia suavemente entre un valor mnimoy otro mximo. Existen varias tcnicas paralograr este objetivo. Nosotros vamos a expli-car la ms difundida.

LCD con Tecnologa TN (Twister Nematic, Tornado Nemtico)

Este tipo de LCD consiste de dos piezasde vidrio con electrodos alojados en la cara

interna de cada una. A su vez, la superficie interna decada vidrio est especialmente tratada de modo que lasmolculas de cristal lquido adquieran una orientacinespecfica relativa a la superficie del vidrio.

Si imaginamos un sandwich cuyas tapas seran lasdos piezas de vidrio y cuyo relleno sera el cristal lquido,la superficie del vidrio superior mantiene las molculascercanas a l rotadas en 90 con respecto a aquellas queestn ms cerca del vidrio inferior. De este modo, lasmolculas de cristal lquido entre las dos superficies decristal forman una especie de escalera en forma de espi-

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Figura 1. R o t a c i nprogresiva en el interiorde los vidrios.

Figura 2. LCD twister nemtico trans -parente u opaco segn el campo aplicado.


ral. As, la luz que pasa a travs de uno de los cristalesrota su polaridad 90 antes de salir por el otro cristal, talcomo muestra la figura 1.

La celda de cristal lquido, tal como la acabamos deexplicar, no tiene caractersticas pticas discernibles y seve prcticamente transparente bajo cualquier tipo de ilu-minacin.

Pero si se monta un filtro polarizador sobre la cara pordonde entra la luz y otro a 90 sobre la cara de salida,entonces s se habr conseguido que las caractersticaspticas de las celdas operen en relacin a la luz que inci-de sobre ellas (figura 2).

A la izquierda puede verse que el filtro polarizadorsuperior slo deja pasar luz con una determinada orien-tacin. El cristal lquido debido a su estructura molecularen forma de tornado desplaza o rota la orientacin de laluz en 90; y si el filtro polarizador inferior est posicio-nado a 90 con respecto al superior, la luz es rotada porel cristal lquido y sale al exterior. Por lo tanto la celdacompleta lucir transparente.

A la derecha de la figura 2 se ve que si se aplica unatensin al cristal lquido por medio de los electrodos inter-nos que metalizan al vidrio; las molculas del cristal lqui-do se alinean con el campo elctrico y desarticulan laestructura en tornado que formaban anteriormente.

La luz que pasaba a travs de la celda est ahoraorientada de forma inapropiada como para pasar por elfiltro polarizador inferior. En efecto, la energizacin de loselectrodos con tensin es equivalente a rotar los polari-zadores superior e inferior 90 uno con respecto a otro.Es decir que la llave ptica est cerrada.

Observe que la fuente generadora del campo elctri-co es de CA. En efecto as debe ser e inclusive debetener muy baja distorsin porque si queda algn resto devalor medio o se alimenta con continua se produce unadegradacin del dispositivo por la produccin de electr-lisis.

Esta celda demor mucho para poder ser utilizada enTV porque tena naturalmente ms persistencia que lanecesaria.

Para lograr una escala de grises simplemente hayque poner una tensin de polarizacin de menor amplitudpara poder girar un ngulo intermedio.

Aunque no es nuestra costumbre vamos a dar algunaexplicacin de cmo se consigue que sin la aplicacin decampo alguno las molculas tomen la forma de un torna-do. En los compuestos nemticos cada una de las mol-culas alargadas tiene libertad para moverse respecto delas dems a pesar de que existen ciertas fuerzas inter-moleculares que tienden a mantener alineados sus res-pectivos ejes.

La direccin de alineacin de la molculas se puedefijar de dos modos diferentes:

1) exponindolas a un campo elctrico que puede serde CA.

2) colocndolas en las proximidades de una superfi -cie adecuadamente preparada.

La preparacin de la superficie para orientar a lasmolculas de cristal lquido se realiza del siguiente modo:

1 . Se toma la lmina de vidrio y se le deposita unapelcula conductora transparente fundiendo un enrejadode alambres de xido de Indio y Estao con una elevad -sima corriente (similar a lo que ocurre al vidrio de un fusi -ble cuando le circula una corriente muy alta).

2. Se agrega encima de la capa conductora un pol -mero orgnico.

3. Se realiza un suave cepillado del polmero en elsentido deseado para orientar las molculas (con uncepillo de capas de tela similares a los usados para pulir).Este cepillado alinear posteriormente a las molculasde cristal lquido nemtico ya sea por la combinacin delas cadenas moleculares, por microrraspado o por ambascosas.

4. Se arman las capas externa e interna del vidrio conla polarizacin adecuada de los vidrios mediante unmarco separador de plstico que posee un agujero de lle -nado.

5. Se llena con cristal lquido que a medida que se vaintroduciendo se va acomodando en forma de tornado.

El TFT en la Celda del LCD

TFT es la abreviatura de Thin Film Tr a n s i s t o r(Transistor de Pelcula Plana).

Un panel matricial de LCD sin TFT es una estructuramuy simple, donde las celdas delanteras de LCD estnunidas en forma de fila y las traseras en columna o vice-versa (figura 3). Cuando se aplica tensin a X2, Y3 seoscurece, el cuadrado de interseccin de fila y columnahace que quede toda la pantalla transparente y ese punto

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Figura 3. Estructura de filas y columnas en una pantalla LCD.


opaco. No importa donde se produzcauna rotacin del plano de polarizacinde la luz; es lo mismo si se produce enla cara por donde entra la luz o en lacara por donde sale. El efecto va a serel mismo; una opacidad no tan grandecomo en el centro del pixel pero unaopacidad al fin.

Para el usuario el pixel que deberaaparecer perfectamente cuadrado apa-rece como un cruz difusa.

Para evitar este problema el gene-rador debera estar aplicado a un solopixel, lo cual implica desconectar todoslos pixeles menos uno de una de lasbarras metalizadas, es decir dejarconectado slo la metalizacin delpixel activo. Los otros pixeles al notener tensin aplicada se hacen total-mente transparentes. Cualquier dispo-sitivo que pueda funcionar como llaveservira para conectar y desconectarun pixel, pero de todos el ms comnes el ms apropiado para esta funcin:el transistor MOSFET.

Pero no se trata de un transistorcomn sino de un transistor totalmenteplano que se pueda dibujar sobre unade las superficies del vidrio. De cualquier modo el tran-sistor logrado no posee grandes caractersticas perocumple con su cometido.

Nos imaginamos que el lector estar pensando que sitenemos que controlar cada transistor uno por uno otravez volvemos al problema inicial de los variosmillones de conexiones. En la figura 4 sepuede observar la solucin adoptada pararesolver el problema de raz, se trata de unsector de la pantalla que muestra varios pixe-les con sus transistores agregados.

Observe que en el circuito completo decada celda con el transistor agregado sloexisten dos terminales, el X y el Y. No haymodo que se encienda una celda anexa si suterminal Y est a potencial de masa o si su ter-minal X no tiene tensin aplicada. Si un tran-sistor est abierto ese pxel no puede opacar-se ni mucho ni poco, sencillamente queda des-habilitado.

Ahora bien, la generacin de los colores serealiza colocando filtros de color rojo, verde oazul sobre pixeles contiguos. As se crea unajerarqua de pixeles llamada subpixeles odots de modo que cada tres subpixeles conti-

guos se crea un verdadero pixel de color. Ahora que hayabsoluta independencia entre un pixel y el pixel adjuntono hay peligro de que se produzcan mezclas de colores.

En la figura 5 se observa la verdadera construccinfsica de la pantalla mediante un corte transversal de una

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Figura 4. Varios pixeles con sus TFT agregados.

Figura 5. Construccin fsica de un pxel real.


celda LCD completa basada en el principio TN (TwisterNemtico) correspondiente a un pixel.

Resumiendo. Dado que cada pixel est compuestopor tres Dots, entonces existe, en realidad, una celdaLCD por cada Dot, siendo el control de cada una total-mente independiente de las restantes. Cada equipo tieneun modo diferente de organizar el direccionamiento de lospixeles tricromticos. Como por lo general a cada dots sele reserva un byte (8 bits), se suele organizar la memoriafinal de video como de 24 bits y en esa posicin dememoria se guarda la informacin de los 3 dots. Pero esainformacin se divide en tres yse enva a cada dots separa-damente.

Dado que ni los filtros pola-rizadores, ni el material LCD, nilos TFT's son selectivos conrespecto a la longitud de ondade la luz (color); en el cristalsuperior estn montados los fil-tros de color, utilizados paradejar pasar slo la componen-te de la luz incidente en corres-pondencia con el color delDot.

Tambin es caractersticode la tecnologa TN la posicinde los electrodos, los cualesestn enfrentados y ubicadosuno en cada vidrio, con el cris-tal lquido de por medio.

La matriz negra ms cono-cida por su nombre en InglsBlack Matriz es simplementeuna mscara negra inerte quetiene la funcin de tapar todaslas zonas de la pantalla que nopresentan actividad pticaalguna. Con esto se evita laentrada de luz a la pantalla porel frente de la misma y se lograun color ms oscuro de la pan-talla apagada. Ambas cosasgeneran un mejor contraste dela imagen.

Los espaciadores slocumplen la funcin de darlerigidez al display , y estn dis-tribuidos de manera uniformepor todo el panel y escondidosdetrs de la matriz negra demodo que no interrumpen la

luz. Observe que los TFT tambin se ubican en la mismalnea ciega de modo que la pantalla no tenga prdidas derendimiento.

Finalmente, como resumen de todo lo explicado, seincluye una vista en perspectiva con un corte transversaldel panel en la figura 6.

Desde ya que lo dado hasta aqu es slo un pequeoresumen que permite refrescar conocimientos vertidosen los tomos 42 y 43 de la coleccin Club SaberElectrnica y que se encuentran detallados en la obraLa Biblia del Plasma y LCD que puede solicitarla porInternet en www.yoreparo.com.

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Tcnicas de Reparacin de Televisores de LCD

Figura 6. Corte transversal del panel TFT.


Reparacin de un TV de LCD

Un equipo moderno no puede repararse solo con laobservacin de la pantalla. Por lo general la misma per-manece a oscuras cuando se produce una falla en cual-quier etapa o, a veces, en la seal de entrada. Por ejem-plo si Ud. est observando un canal de cable que depronto ve reducida significativamente su amplitud en laentrada de antena, no va a observar una seal con ruidoen la pantalla. Lo ms probable es que opere el videoKiller y la pantalla pase a tener un color azul.Dependiendo de cada marca y modelo de TV es posibleque aparezca alguna leyenda en la pantalla indicando elproblema (por lo general en Ingls). Pero en algunoscasos slo se observa una pantalla negra y el sonido cor-tado. El mismo caso se puede observar si falla la FI devideo del TV.

Esto parece una complicacin ms que una ventajapara el tcnico, pero sin embargo no as, si ste cuentacon la informacin necesaria para ingresar al modo ser-vice e interrogar adecuadamente al TV.

S, ley bien el modo service le permite al repara-dor interrogar al TV para averiguar por qu oper unaproteccin o para eliminarla provisoriamente si se trata deuna proteccin posible de eliminar sin causarle dao alTV. Un TV moderno suele tener diferentes niveles demodo service. Podemos decir que un tcnico adecuada-mente informado por el manual de servicio puede hacerque el TV funcione en el modo normal, el modo ajuste ypredisposicin y en el modo service. Lamentablementecada fabricante llama a estos modos con diferentes nom-bres. En nuestro caso tomamos como ejemplo al TVLC03 de Philips y vamos a explicar cmo es el modoservice de este TV. Pero separadamente al presentecurso vamos a analizar otros TVs formando un cursoprctico de reparacin general de TVs LCD y plasmabasado en las experiencias de reparacin que realicemosen nuestro curso presencial.

De cualquier modo estamos seguros que un repara-dor competente podr extrapolar la informacin vertida eneste nota, para reparar cualquier marca y modelo de TV.Tal vez el mximo problema que se le presente sea obte-ner la informacin adecuada, ya que por tratarse de untema muy actual la informacin es escasa y siempre esten Ingls en el mejor de los casos (ms de una vez elautor tuvo que trabajar con informacin en algunos de losindescifrables idiomas orientales).

Por lo menos Philips tiene un criterio similar paratodos sus TV modernos y una amplia informacin, quenos permite acceder a todas las ayudas posibles en ladifcil tarea de diagnosticar una falla. Tal vez se guardealgn haz en la manga que facilite el diagnostico hacin-dolo ms rpido o ms sencillo (PC o control remoto

especial) pero lo que se puede hacer con esas herra-mientas se puede hacer tambin con el control remotocomn en forma ms trabajosa.

El Modo Servcie (Los Modos de Servicio)

En principio debemos indicar cmo se accede almodo service de los diferentes TVs de LCD y Plasma. Porsuerte, en prcticamente todos los casos, se ingresa uti-lizando el control remoto del propio TV. En algunos casosse utiliza algn control remoto especial pero, por lo gene-ral, el control remoto comn se transforma en especialcon algn contacto secreto que no sale al exterior delgabinete o realizando algn puente.

En otros casos detectamos que si bien la mayora delas acciones se realizan con el control remoto comnhabilitado con un cdigo especial; existe un conectorvaco que se conecta a una interface para PC. Cargandola PC con un programa especial se consiguen mayoresayudas para la reparacin que trabajando con el controlremoto. En el caso que tomaremos como ejemplo, elLC03, existe un control remoto especial pero que sola-mente facilita el ingreso a los diferentes modos sin tenerque marcar nmeros de cdigo especiales; pero por lodems se puede usar el control remoto comn sin mayo-res inconvenientes.

Para trabajar en el LC03 vamos a indicar primerocmo se ubican los puntos de prueba, luego indicaremoscmo se ingresa a los diferentes modos de servicio; comose interpretan los cdigos de error que salen en la panta-lla, cmo se decodifica el modo de pulsado del led piloto,cmo se aplica la ayuda al service (ComPair) y por lti-mo veremos algunas aplicaciones de casos de fallasespecficos.

Philips indica los puntos de prueba en el manual deservicio como un pequeo cartelito gris colocado sobre elcircuito correspondiente. Dentro del rectngulo se indicael punto de prueba como Fxxx o lxxx. Los puntos deprueba se marcan adems sobre el dibujo del circuitoimpreso con un semicrculo con un punto central.

Todas las mediciones se realizan con un cuadro deprueba de barras de colores de SDTV multinorma y unaseal de audio de 3kHz en al canal izquierdo y de 1kHzen el derecho.

El Modo Service en el Chasis LC03

Este chasis posee un control remoto especial paramodo service o DST (Dealer Service Tool; RC7150) quefacilita el ingreso; pero las operaciones pueden ser reali-zadas con el control remoto comn.

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Los modos services son dos. Ambos acce-sibles desde el mismo control remoto comn oespecial:

SDM (Service Default Mode = modo de ser -vicio para modificar la predisposicin inicial) y

SAM (Service Alignment Mode = modo deservicio para la alineacin o ajuste).

El SDM se utiliza por lo general para prede-finir el ajuste (seteo) de arranque del equipo. Enfbrica el equipo arranca en la caractersticaspor defecto (default) que estn grabadas en lamemoria del microprocesador previo a su colo-cacin. Por ejemplo con el brillo a mitad deescala el sonido al 25% del mximo, en el modo SDTV,sintonizado en el canal 2 de VHF, con todas las protec-ciones activas, etc, etc. Muchas de estas caractersticaspueden ser modificadas por el gusto del usuario o enforma automtica.

Por ejemplo si al usuario le gusta un brillo mayorpuede simplemente aumentarlo con el control remoto.Tambin puede cambiar de canal o de modo de funcio-namiento, por ejemplo a HDTV. Cuando apague el TVtodas estas caractersticas se grabarn automticamenteen la memoria, que es no voltil y por lo tanto admiteinclusive la desconexin de la red sin borrarse.

Ingresando al SDM se pueden modificar parmetros alos cuales el usuario no tiene acceso, como por ejemplola proteccin de la fuente de 5V, la seleccin del tipo deFIV y de FIS y otros. Es decir que al producir el arranqueen el modo SDM si el TV funciona normalmente desde elpunto en que ingresan las seales de OSD hasta la pan-talla, se pueden ajustar parmetros importantes para elfuncionamiento del TV en la norma local que se indica enel manual. Y en caso de falla sirve para probar el TV conel modo de destellos del led piloto.

Para activar el SDM con el control remoto standard sedebe marcar la secuencia 06-2-5-9-6 y posteriormenteapretar men luego que el TV fuera encendido en elmodo normal o en el modo SAM. Tambin se puede acti-var el modo SDM por un cortocircuito momentneo entrelas patas 5 y 6 del conector 1170 que se encuentra en laplaqueta del led piloto y el receptor de remoto. Luego seconecta el convertidor externo de 110V/220V a 12/24V.

Nota: al ingresar en el SDM de esta forma se anula laproteccin de la fuente de 5V, por lo que no se recomien-da que el TV est encendido ms de 15 segundos si pre-senta una falla. Cuando se ingresa al SDM en la pantallaaparece el men SDM ,que se indica en la figura 7.

En esta pantalla se puede observar en el primer ren-gln, el tipo de TV al cual pertenece el chasis y la canti-dad de horas de uso en nmeros hexadecimales.

En el segundo rengln se coloca informacin conreferencia al programa grabado en el micro de la plaque-ta analgica y digital. En la figura 7 se muestra solo unejemplo pero la inscripcin general se indica a continua-cin. En el segundo rengln tenemos:

LC03BBC-X.YY S3DDE.FF

LC03 es obviamente el nmero de chasis (SignificaLCD diseado en el 2003).

BBC es una letra y dos nmeros que indican el soft-ware regional y los lenguajes que soporta el TV.

La X indica la versin del programa y la YY la subver-sin del mismo.

S3 indica el tipo de paqueta digital que usa el TV dise-ada en el 2003.

DD el tamao de pantalla LCD en pulgadas. E es el nmero de versin y FF el nmero de subver-

sin de la placa digital. En el tercer rengln se observa el cdigo de error

(todos ceros indica un funcionamiento correcto) y en elcuarto el Option Code o cdigo de la opcin de funcio-namiento que es explicado luego en detalle.

Para desactivar el SDM presione 0-0 en el controlremoto normal o presione el pulsador de stand by. Al salirde este modo no se borra el cdigo de error si lo hubiera.Si el TV se apaga por la llave principal, cuando arrancanuevamente, ingresa automticamente en el modo SDM.

En SDM se definen las siguientes predisposiciones:

1 PAL forzado con el TV sintonizado en 475,25 MHz(canal 66 de cable IRC).

2 NTSC forzado en el canal 3 (61,25 MHz). 3 Nivel de volumen al 25% del valor mximo. 4 Otros controles de imagen y sonido al 50%. 5 Timer apagado.6 Sleep timer (temporizador de sueo) apagado. 7 Parental Lock (control parental) desconectado.

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Figura 7. Pantalla de ingreso al modo SDM


8 Pantalla azul apagada. 9 Modo hospital (o modo hotel) apagado. 10 Identificador de emisora activa, apagado

(normalmente cuando falta seal por ms de 15 minutos el TV se apaga).

Las otras condiciones operan normalmente.El SDM tiene algunas condiciones especiales;por ejemplo permite el acceso normal al uso delmen en pantalla:

Presionando el pulsador de men del con -trol remoto permite observar la pantalla demen con la pantalla de SDM de fondo suave.

Presionando el pulsador P+ permite obser -var el canal siguiente de la lista de canales activos.

Presionando OSD o info del control remoto mues -tra u oculta la pantalla para poder observar limpiamentelos oscilogramas de video.

Para entrar al modo SAM se debe presionar ensecuencia los nmeros del control remoto 0-6-2-5-9-6info+ u OSD del control remoto comn estando en elmodo normal o en el modo SDM.

Para desactivar el SAM presione 0-0 en el controlremoto o pase el TV a stand by (el buffer de error no selimpia).

Nota: cuando el adaptador AC/DC se apaga o desco-necta, al encenderlo nuevamente el TV queda en la con-dicin de funcionamiento normal. Cuando el TV ingresa almodo SDM se observa la pantalla de la figura 8.

Los renglones superiores son una repeticin de loscorrespondiente a la pantalla del SDM. Los inferiores sonla zona de navegacin. Seleccione el tem deseado conlos pulsadores UP/DOWN. Por ejemplo geometry yluego pulse >/

trol remoto que no sea cursor UP/DOWN o P+ o P-.Tambin se puede apagar el TV desde la tecla de apaga-do o desconectar el conversor CA/CC de la red.

La pantalla de CSM1 nos permiten obtener diferentesdatos. Hasta la lnea 4 se repita la informacin de losotros modos. A partir de la lnea 6 podemos obtener unanueva informacin realmente til para el service.

La lnea 6 indica el sistema de color y de sonido enque est funcionando el TV; en la figura est por ejemploindicada la regin WEST EUR (Europa del Este). Todoslos preseteos posibles estn indicados en el manual deInstalacin.

La lnea 7 indica si el TV est sintonizado sobre un

canal o tiene una fuente de video adecuada en alguna desus entradas. Es decir que tenga una seal identificablecomo de TV. En el ejemplo el TV no est sintonizado enuna seal reconocida por el bloque IDENT del jungla.

Esta condicin puede significar varias fallas diferen-tes. Lo ms importante es que el reparador debe ubicar elbloque IDENT para saber que una falla de video posteriora ese bloque no puede generar un no signal en elCSM1. Si est tomando seal de la FIV tome una entra-da directa auxiliar CVBS o SVHS para determinar el lugarde la falla. Si es solo con las seales de FIV compruebela FI y el sintonizador.

El rengln 8 est dedicado al slep timer o tempori-zador de sueo. Indica que dicho temporizadorlleg al fin de su conteo y si el TV estuviera enel modo normal se habra apagado. El proble-ma se debe casi con seguridad a que est malseteado el timer que puede ajustarse desde 0 a240 minutos. Si se lo ajusta en cero el aparatose apaga inmediatamente. Le aconsejamosajustarlo en 1 minuto y verificar que la tempori-zacin se cumpla rigurosamente. Una falla en eltemporizador es algo muy poco frecuente, yaque indica que falla solo una parte del progra-ma dedicada al sleep time, en tanto que elresto funciona normalmente. Esto no es imposi-ble pero es muy poco probable.

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Figura 10. Pantalla CSM1


La lnea 9 indica canal bloqueado. Esta es unacondicin que puede ser programada por el usuario parabloquear por ejemplo los canales XXX de su grilla. Peropuede ocurrir que en un intento de desbloquearlo muchasveces el usuario termina bloqueando todos los canales oalgunos. En este caso sintonice los canales bloqueadoscon P+ y P-. Luego seleccione el men FEATUREcon el control remoto, elija LOCK y luego OFF.

La lnea 10 indica que el canal no est seleccionadocomo preferido. Los canales no seleccionados durante labsqueda automtica, no quedan disponibles cuando serealiza una bsqueda por saltos con el control remoto pul-sando P+ o P- hasta llegar a un canal determinado.Esto suele ocurrir, por ejemplo, cuando el canal no esta-ba activo al realizar la bsqueda automtica. Adicioneel/los canales a la lista de preferidos del siguiente modo:Seleccione el men INSTALL elija CHANNEL EDITluego ADD/DELETE y por ltimo seleccione ADD.

La lnea 11 SOURCE indica qu fuente de sealha sido seleccionada entre EXT1; EXT2; SVHS2 o sinto-nizador. Esta facilidad puede servir para determinar elcorrecto funcionamiento de las llaves analgicas selecto-ras de entrada. La indicacin en pantalla debe interpre-tarse como lo que desea hacer el micro. Luego hay queverificar que las seales de salida hacia las llaves anal-gicas coincida con esta indicacin y posteriormenteobservar si las llaves respetan estas seales.

La lnea 12 SOUND indica qu tipo de sonido estpredispuesto entre las diferentes posibilidades que tieneel TV analizado. En el original se indica NICAM porquedescribe un TV para Europa, en donde no se usa el sis-tema Americano Multichannel television sound, (soni-do multicanal de TV), ms conocido como MTS ( tam-bin como BTSC, por Broadcast Television SystemsComitee que fueron sus creadores). La seleccin de unTV para Amrica es, mono, BTSC, Estereo (I,D), L1, L2,SAP, virtual o digital.

Luego se observan los renglones 12, 13, 14 y 15que indican el valor del volumen, balance y saturacinde color existente en el TV en el momento de entrar en elmodo CSM.

La pantalla CSM2 es como una continuacin de laCSM1. Solo que en ella se observa la predisposicin deBrillo, Contraste y Matiz (Hue). En la lnea 9 aparece laleyenda HOTEL MODE ON si este modo est activado.

Todas estas indicaciones pueden ser tiles para elservice en la medida que el TV no tiene pistas que modi-fican los niveles de continua de los circuitos integradosprocesadores. En efecto, todo el control se realiza por elI2CBUS y no tenemos posibilidades de verificar el cdigode datos de control. Por lo menos con CSM1 y CSM2sabemos que el micro produce el cdigo que controla elparmetro, aunque no sabemos dnde se realiza el con-

trol, es decir si dicho cdigo llega al integrado a controlar,o se lee dentro del micro antes de ser emitido.

Cdigos de Error

Un buffer es una pequea memoria no voltil o unsector de una memoria no voltil mayor. Puede estarincluida dentro del micro o existir exteriormente al micro.En nuestro caso posee posiciones en la pantalla SAM enla SDM o en la CSM1 o CSM2. En esas posiciones dondese guardan diferentes nmeros que indican una o msfallas que se produjeron en el equipo antes de borrar elbuffer. Las posiciones del buffer se llenan comenzandopor la izquierda.

En general si se realiza una reparacin, es conve-niente limpiar el buffer para que el micro no genere unafalsa proteccin aunque esto no est perfectamente acla-rado por el fabricante. Para limpiar el buffer se puedehacer varias cosas:

1 Activar CLEAR ERRORS en el SAM. 2 Transmitiendo 0-6-2-5-9-9 con el control remoto. 3 Por transmisin del comando Diagnose 99 OK con

el control remoto especial o con el programa ComPair". 4 Automticamente. Sin hacer nada despus de 50

horas de uso, en tanto no se produzca un cambio de con -tenido del buffer.

Cuando se lee el SAM o el SDM el buffer de error nose borra.

Por ejemplo si el buffer indica 0-0-0-0-0-0-0 significaque no se detectaron errores. Si se lee 6-0-0-0-0-0-0 sig-nifica que slo se ley un error del tipo 6. Si se lee 9-6-0-0-0-0-0 significa que primero se produjo un error de tipo 6y luego otro de tipo 9.

Si el error implica una falla en el funcionamiento de lapantalla, el contenido del buffer de error puede ser ledopor observacin del modo de titilacin del led piloto, temaque ser explicado ms adelante.

Los cdigos de error se explicitan en tabla de la figu-ra 11.

A continuacin vamos a explicar cmo se reparanalgunos tipos de error comenzando por el error 4 por cor-tocircuito de la fuente de +5V. Lo primero a considerar esque se debe arrancar el TV en un modo que anule la pro-teccin de fuente porque en caso contrario el TV noarranca y no permite realizar mediciones.

A continuacin hay que emplear el llamado mtododel electricista. Los CIs estn en paralelo en lo que res-pecta a la conexin de fuente de +5V. Por lo tanto sedebe desconectar la/las patas de fuente de un integrado,borrar el error y encender hasta que deje de aparecer el

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Figura 11. Tabla conteniendo los cdigos de error del LC03.


error 4. Pero no es conveniente trabajar al azar porqueseguramente se va a demorar mucho en encontrar el pro-blema.

Recuerde que el CI regulador de +5V est preparadopara absorber un corto por unos 10 segundos. Luego seva a calentar y quemar. Pero el integrado en cortocircuitotambin se va a calentar del mismo modo. Por lo tanto unmtodo rpido puede ser tratar de descubrir qu integra-do que cargue los +5V se calienta junto con el de fuente.

Un mtodo ms apropiado se basa en utilizar la fuen-te de baja del SUPEREVARIAC que est diseada paralimitar en 1A (no corta slo limita la corriente).

El superevariac lo hemos publicado en S a b e rElectrnica N 252 y tambin puede descargar su circui-to e instrucciones de armado desde nuestra web:www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el conopassword e introduciendo la clave: superevariac.

Teniendo entonces el superevariac, primero desco-necte el choque 5931 (plano A10) del CI generador de+5V para que este integrado deje de generar tensin.Luego conecte la fuente de baja sobre el capacitor 2933(tanto el positivo como el negativo deben conectarsedirectamente a los terminales de C2933). Encienda lafuente de baja y comience a medir tensin con el tsterdigital sobre cada CI que consuma de la fuente +5V peroteniendo la precaucin de conectar la masa sobre la/laspatas de masa del mismo integrado.

No espere medir 5V. Probablemente mida slo algu-nos milivoltios dependiendo de la magnitud del cortocir-cuito. Pero el CI que est en corto ser el que tengamenos tensin sobre l.

El mtodo indicado por Philips consiste en ir desco-nectando los integrados que ms probabilidad de fallatengan. Se recomienda:

a) Desconectar el procesador de sonido que se puedeaislar levantando el choque 5620 (circuito A8).

b) La memoria de la lnea de retardo de audio CI7601levantando el choque 5601 (circuito A7).

c) El sintonizador, levantando el choque 5122 delplano A3.

El cdigo de error 6 (falla general en el I2CBUS) seproduce cuando:

1 Existe un cortocircuito de Clock (SCL) o datos(SDA) a masa.

2 Existe un cortocircuito de SCL a SDA. 3 SDA o SCL no estn conectados al microprocesa -

dor.

El mtodo de trabajo para reparar la falla 1 no difie-re del que empleamos en un TV a TRC. Consiste en

conectar un osciloscopio entre SDA y SCL y masa yobservar que la seal cambie de 0 a 5V. Si no tiene osci-loscopio utilice la sonda medidora de RF para ampliar elfuncionamiento del tster digital.

Para la falla 2 utilice la sonda de RF entre ambasseales. Si no hay tensin cuando se opera el controlremoto (por ejemplo para subir la saturacin de color)seguro que hay un corto.

Para la falla 3 use el tster (multmetro) como hme-tro para observar la continuidad de la lnea de SCL y deSDA hasta el microprocesador.

El cdigo de error 8 (CI BOCMA sin comunicacincon el micro) implica slo dos posibilidades de falla. Queel mismo integrado est fallado, o que la lnea de SDA oSCL estn daadas y no produzcan suficiente tensinsobre l. Tambin se debe medir la tensin presentesobre la pata 14 (3,3V) o sobre la pata 23.

El cdigo de error 9 (falta de 8V de fuente) norequiere mayores explicaciones. Simplemente mida latensin sobre la pata 53. Si no tiene tensin siga el cir-cuito hasta la fuente comenzando por el choque 5302.

El cdigo de error 10 (error en el I2CBUS de lamemoria EEPROM 7066) implica medir SCL y SDA sobrelas mismas patas de la memoria.

El cdigo de error 11 (error de identificacin de lamemoria) ocurre cuando el micro no reconoce a la memo-ria 7066 por diferentes problemas. Por ejemplo que lamemoria no sea la adecuada, que est daada (no escri-be o no lee), etc. Esta falla se produce directamente alencender el TV, porque lo primero que hace el mismo esrealizar una rutina de prueba de todos sus componentesconectados por I2CBUS.

El cdigo de error 12 es explicito en cuanto a encon-trar la falla. Si la memoria RAM interna no pasa el test deprueba, hay que cambiar el Painter.

El cdigo de error 13 (sintonizador que no se comu-nica con el micro) implica revisar que en sus patas defuente 3, 6 y 7 tenga la tensin correcta.

Las fallas crticas en la plaqueta digital hacen que elTV entre en el modo de proteccin y en un corto perodode tiempo se ponga en stand by generando un cdigo depulsos en el led piloto.

El cdigo 21 indica que el JagASM (escalador) falldurante el test de prueba inicial. La prueba que se realizaes guardar un dato en una determinada direccin dememoria que luego se lee y compara con el dato original.

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Si hay alguna diferencia se considera que el escalador nopodr cumplir con su trabajo y antes de que se genereuna imagen equivocada se prefiere enviar el TV a standby y generar el cdigo de error por el mtodo del encen-dido por pulsos del led piloto.

El BLINKING LED o Cdigo de Error por Pulsado del Led Piloto

Todo el problema se basa en como entregar el conte-nido de la memoria que guarda los cdigos de error, quepueden ser 7 nmeros de hasta dos cifras, por medio deun simple led conectado al Painter.

Lo primero a resolver es cmo seleccionar la posicindel cdigo de error de modo que salgan de a uno y elreparador pueda seleccionar cul.

Philips lo resuelve con un cdigo numrico a teclearen el control remoto comn. Si el TV pas a stand bydurante el arranque presione la siguiente secuencia denmeros en el control remoto: 0-6-2-5-0-x en donde la xpuede ser cualquier nmero entre 1 y 7 de acuerdo a qucdigo de error desea averiguar si el primero o algunoposterior (en general se averiguan todos los que estncargados en el buffer y se anotan en un papel).

El led responder con encendidos codificados delsiguiente modo:

Los nmeros mayores a 10 se codifican con uno o dosencendidos largos de 750 ms separados por un apagadode 1,5 s y luego de 1 a 9 encendidos cortos de una dci -ma de segundo aproximadamente.

Los nmeros menores a 10 slo tienen la salva de 1a 9 pulsos cortos.

Luego de un apagado de 3 segundos se vuelve arepetir el cdigo hasta infinito si no se marca una nuevaserie de nmeros con el remoto.

En la figura 12 se muestran dos ejemplos para clarifi-car el tema.

En el ejemplo, el buffer est cargado con los nmeros6 23 0 0 0 0 0. Con el control remoto, se pulsa 0 6 2 5 01 y aparecen 6 encendidos cortos indicando indicado elcdigo de errores generales en el I2CBUS. Luego sevuelve a pulsar el remoto en este caso con la secuencia0 6 2 5 0 2 y aparece un encendido largo un descansolargo otro encendido largo un descanso largo y 3 encen-didos cortos. Toda la secuencia se repite 3 segundos des-pus. Y as hasta que se vuelve a marcar en el remoto 06 2 5 0 3 que responde con el led apagado por un pero-do de 1,5 segundos, luego un encendido de 3 segundosy una repeticin del ciclo hasta el infinito indicando elcdigo de error 0, lo mismo ocurre con las siguientes con-

sultas. Tambin se pueden determinar todos los nmerosdel buffer en secuencia al ingresar al SDM. Imagneseque est guardado en el buffer la secuencia de errores 623 0 0 0 0 0. Cuando ingrese al SDM el led va a respon-der marcando los 6 encendidos cortos luego de 3 segun-dos va a poner dos encendidos largos con largos des-cansos y posteriormente tres encendidos cortos, luego unencendido largo separad por descansos de 3 segundos 5veces para volver a repetir la secuencia desde el princi-pio. Nosotros aconsejamos el mtodo anterior por sermucho ms fcil de aplicar.

El COMPAIR y Orros Mtodos Similares de Diagnstico por PC

La reparacin de equipos electrnicos est ingresan-do en un camino nuevo que implica el uso de la PC comodispositivo de diagnstico automtico. En la mayora delos casos se trata de sistema an en desarrollo pero queseguramente sern de aplicacin directa en pocos aos.En realidad ya existen equipos que los emplean, comolos camcorder y los telfonos celulares, que no puedenser reparados sin esta ayuda dada su construccin tandensa.

Philips emplea un sistema llamado ComPair queconsta de una interfaz que se conecta entre el equipo y laPC y un programa que se carga en la PC segn se indi-ca en la figura 13.

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Figura 12. Blinkings de ejemplo

Figura 13. Conexin de la interfase para elComPair en un LC03.


En principio el programa de la PC realiza todas lasfunciones que analizamos hasta ahora y algunas msque no se pueden realizar con el SAM y el SDM. La dife-rencia es que la PC hace todo automticamente. Primeroreconoce el tipo de equipo conectado. Luego realiza elanlisis del buffer de error e indica la falla en forma expli-cita y no con un nmero de falla y posteriormente acon-seja sobre los componentes a verificar solicitando prue-bas especificas del tipo: mida la tensin en la pata 45 delCI7522 de la placa analgica; teclee el valor hallado y enfuncin de ste aconseja otra prueba o indica el cambiode un componente.

Cmo Verificar un Pixel con Falla

Las pantallas LCD admiten dos tipos de reparaciones.Una es cuando se quema algunos de los tubos de ctodofro y la otra es cuando falla uno o ms pxeles. En am-bos casos los fabricantes indican simplemente cambiarpantalla.

Si la construccin de la pantalla admite que Ud. pue-da llegar hasta el lugar donde est el tubo quemado, que-da una alternativa de solucin. Tal vez hasta tenga quecortar alguna banda metlica lateral; pero el trabajo valela pena. Trabaje con mucha prolijidad y cuidado utilizan-do un taladro elctrico para realizar una serie de agujerosy luego corte con una hoja de sierra entre agujero y agu-jero. Por supuesto el tubo quemado no se consigue por-que es una pieza interior a la pantalla, pero se puedereemplazar con leds blancos de alto brillo con sus corres-pondientes resistores o transistores limitadores de co-rriente. Inclusive si el TV tiene ms de 4 tubos es posiblehacerlo funcionar con el tubo faltante porque prctica-mente no se observa diferencia alguna (y si se observaalguna pequea diferencia de brillo seguramente el clien-te lo va a aceptar). Pero seguramente si el tubo se fisury le entr aire, producir descargas que sern detectadaspor el circuito del inverter. La solucin es retirar el tubodefectuoso y controlar que el circuito no note la reduccinde consumo; y si la nota habr que reemplazarla por unaserie de resistores que soporten la misma tensin y lamisma potencia que soportaba el tubo. Es una buenaoportunidad para usar la ley de Ohms.

El segundo caso tiene una solucin heroica y otrams tcnica.

Cuando se habla de un pxel fallado, debemos saberque en realidad hay tres casos posibles. La falla que indi-cara un usuario sera: aparece un puntito de la pantallaLCD/TFT de mi PC porttil, cmara digital, TV/monitor,etc, etc, que tiene un defecto y no se ve normal. La defi-nicin del usuario engloba tres tipos de fallas:

Dead pixel (pixel muerto):

Es aquel pixel que aparece siempre negro y que re-salta cuando se observan imgenes claras.

Hot Pixel (pxel caliente):Es aquel pixel que aparece de color rojo, azul o verde

(o una combinacin tomada de a dos colores o blanco)pero con fondo de imagen que cambia de color o de bri-llo. Suele aparecer en pantallas que se han sobrecalenta-do o que se han usado por mucho tiempo.

Stuck-pixel (pxel atascado):Es aquel pixel que siempre da la mxima seal elc-

trica, sin depender de la imagen. Se suele ver en formade punto brillante de color verde, azul o rojo o una com-binacin tomada de a dos o de a tres colores.

Un procedimiento manual que puede solucionar elproblema es el siguiente:

Apagar la pantalla del TV/monitor, PC porttil, etc,apagando el equipo.

Tomar un pao ligeramente hmedo y a travs de laplicar una ligera presin con un dedo sobre el rea don-de est el pixel defectuoso. Slo se debe aplicar una lige-ra presin sobre el rea. No se debe presionar demasia-do ya que esto podra daar nuevos pixeles.

Mientras se ejerce presin se debe encender el equi-po. Luego de unos minutos, dejar de efectuar presin len-tamente y con un poco de suerte la falla desapareci. Sino desapareci intente nuevamente ejerciendo algo msde presin.

El otro mtodo mucho ms sofisticado se conoce co-mo programa masajeador de pixeles.

Este programa ubica una seal pulsante sobre el pixelmuerto con el resto de la pantalla oscura. El autor indicadejar que el equipo funcione as durante tanto tiempo co-mo sea necesario para que el pxel recupere su funciona-miento. El programa que es libre se llama VDpxel22.zipy se puede bajar de:

http://udpix.free.fr/index.php?p=about

Corre en Windows Vista/XP/2000 y su autor es Sa-muel Larch. Tambin puede bajarlo de nuestra web conla clave LCD244.

Conclusiones

Comenzamos analizando las diferentes ayudas quenos brindan los fabricantes de TVs LCD y PLASMA parala reparacin de los mismos. En realidad todo el tema esanalizado en profundidad en la obra La Biblia del Plasmay LCD y seguramente tambin hablaremos de l en pr-ximas ediciones. Este que nos ocupa hoy slo se refierea la ubicacin de una falla por los modos service o elmodo cliente.

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Introduccin

Una vez seleccionada la arquitec-tura hay que analizar cmo es questa se programa, es decir, como secarga el firmeware dentro del PIC. Altratarse de un PIC, normalmente seutilizara el P I C S TA RT Plus, deMicrochip. Sin embargo, el modeloque hemos seleccionado es el nicoque no funciona con este programa-dor. Asimismo, una ventaja que ten-amos si este programador nos sirvie-se, es que tendramos uno disponiblea nuestro alcance, sin la necesidadde comprar uno.

El programador ICD2 (In CircuitDebugger) nos permite la programa-cin del PIC, pero adicionalmentepermite depurar el programa directa-mente dentro del microprocesador.De esta forma no se trabaja sobre

una simulacin de cmo podra fun-cionar el sistema, sino que efectiva-mente se trabaja en tiempo realsobre el sistema real.

Hemos elegido el Easy ICD2(figura 1), el cual es un ICD2 comple-tamente compatible y similar al fabri-cado por Microchip, pero a un costomucho menor.

Como se puede observar, el dis-positivo consta de dos partes. La pri-mera y principal es la que provee lainterfaz hacia el PC, permitiendo lacomunicacin y programacin. Lasegunda placa es simplemente unainterfaz de conexin con el PIC. Estopermite, tal cual luego hemos hecho,realizar la conexin y programacindirectamente sobre nuestra placa dedesarrollo, sin tener que extraer elPIC y colocarlo en el zcalo de pro-gramacin. Es decir, realizando las

conexiones pertinentes, se puedeconectar directamente el programa-dor a nuestro circuito y programar ydepurar directamente all. Esta es larazn principal por la cual hemosescogido esta herramienta. Las prin-cipales caractersticas son:

Interfaz, S-232 para conexin alPC.

Depurado en tiempo real. Firmware actualizable desde el

PC. LEDs indicadores de diagnstico

(Power, Busy, Error). Depurado con detenciones pro -

gramadas y monitoreo de variables.

A partir de ahora comenzaremosa describir los temas relacionadoscon la implementacin del firmware,es decir, el programa que corre en el

Osciloscopio por USB de 40MHz Quinta Parte:

Herramientas para La Eleccin del Programa

A partir de este artculo, comenzamos a des -cribir cmo es el programa que va a manejarnuestro osciloscopio, es decir, qu tipo dealgoritmos generamos para el desarrollo delfirmeware y qu herramientas empleamospara la programacin del microcontrolador.Recuerde que si Ud. desea obtener el manualcompleto de desarrollo y construccin delOsciloscopio, puede bajarlo de nuestra webcon la clave oscusb.

Por: Pablo Hoffman y Martn Szmulewicz http://www.pablohoffman.com

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MONTAJE

Mont - analisis para hardware 11/13/09 11:10 PM Pgina 19

microprocesador y controla el funcio-namiento de la placa. Incluye infor-macin sobre la estructura del cdi-go y detalles particulares de la imple-mentacin.

Herramientas de Trabajo

El firmware es el programa quecorre internamente en el PIC y sirvepara controlar el osciloscopio. Fueescrito enteramente en C utilizandoel Microchip MPLAB C18, un compi-lador de C provisto por el mismofabricante del PIC que soporta elestndar de C ANSI 89 y que vienepensado para trabajar de forma con-junta con el MPLAB IDE, que es elentorno de desarrollo de Microchip.A travs del mismo MPLAB IDE(figura 2) es se realiza la programa-cin, simulacin, y depuracin pasoa paso (por hardware) del PIC.

Una caracterstica destacable delMPLAB C18 es la posibi-lidad de generar binariosoptimizados (tanto enespacio, como cantidadde instrucciones) paraPICs de la familiaPIC18F (por ejemplo,nuestro PIC18F4550)utilizando las instruccio-nes extendidas provistaspor dicha arquitectura.

El MPLAB C18 estdisponible para bajargratuitamente de la pgi-na de Microchip (ver linken referencias). Sinembargo, la versin gra-tuita (llamada versin

estudiantil) tiene una duracin de 60das. A partir de esos 60 das, el pro-grama seguir funcionando pero sinlas optimizaciones antes menciona-das, por lo cual el compilador gene-rar binarios que seguirn funcio-nando pero ocuparn ms espacio(al no estar optimizados) y utilizarnms instrucciones para realizar elmismo trabajo.

Clase de DispositivoEl estndar USB contempla

varias clases de dispositivos parafuncionalidades encontradas comn-mente en los dispositivos. Por ejem-plo, existe una clase para las cma-ras digitales, otra para los escaners,otra para las impresoras, etc. Lasclases de dispositivos fueron inven-tadas para mejorar la interoperabili-dad de los dispositivos. As, cual-quier sistema operativo que tenga undriver para trabajar con cmarasdigitales puede leer fotos de la

cmara digital que est diseadapara cumplir las especificaciones dedicha clase de dispositivos. Por msinformacin, ver el captulo sobreUSB. En particular, para nuestroosciloscopio optamos por usar laclase de dispositivo CDC(Communication Device Class) quebsicamente emula una conexinserie sobre el puerto USB. La raznpor la cual optamos esta clase fueque el mecanismo de una conexinserie nos pareci un enfoque simpley efectivo para intercambiar simult-neamente informacin de control ydatos. Adems, al no haber ningunaclase prevista para un osciloscopioUSB, una comunicacin serie es elmtodo ms directo de implementarun driver propio puesto que solobasta con enviar y recibir cadenas decaracteres. En conclusin, escogi-mos la clase CDC por su sencillez yflexibilidad.

Firmeware CDC

La comunicacin USB se realizamediante la ayuda del firmwareCDC, un framework que brindaMicrochip para poder establecer unacomunicacin (a travs del puertoUSB) de forma simplificada. El firm-ware CDC encapsula varias funcio-

nes ocultando toda lacomplejidad necesariapara la comunicacinUSB de forma de pro-veer una c o m u n i c a-cin serie tradicionalentre el PIC y la PC.Tambin se encargaautomticamente deestablecer la conexincon el host controladorUSB y negociar lacomunicacin, el con-sumo de potencia, etc. Existen diferentes firm-wares previstos paraotras funcionalidades,como por ejemplo el de

Montaje

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Figura 1

Figura 2


almacenamiento masivo (MassStorage) para hacer un lector de tar-jetas o el de dispositivos de interac-cin humana (Human InterfaceDevice o HID) pensado para hacerun mouse o similar. Improvee tam-bin un firmware ms abierto pararealizar una comunicacin ms avan-zada.

Algunas de las caractersticas delfirmware CDC son las siguientes:

* Tasa de transferencia mximade 80 kbytes/s

* Las libreras compiladas ocupanun tamao relativamente chico (4 Kb)

* Resuelve toda la comunicacinen software (no requiere de ningnhardware extra especial)

* El flujo de datos es manejadoenteramente por el protocolo USB(no es necesario usar control de flujopor software ni hardware)

* Negocia la potencia a usar por

el dispositivo USB, conectndose pri -mero a baja potencia (50 mA) y luegosolicitando ms, como lo exige elestndar USB

Modos de Captura de DatosDebido a la naturaleza de los

diversos integrados que componen elosciloscopio fue necesario incorporaren el firmware tres modos de funcio-namiento diferentes para podercubrir todo el rango de frecuenciasen la etapa de adquisicin. En el dia-grama de la figura 3 se puede obser-var un bosquejo del funcionamientode cada uno de estos modos, y acontinuacin se explican detallada-mente estos modos de funciona-miento junto con las limitantes paracada caso.

Captura a Alta Velocidad (comando AQHI)La captura a alta velocidad se

realiza utilizando los contadores paracontrolar las memorias, por lo cual esposible alcanzar velocidades dehasta 40MHz, que es la velocidadmxima de funcionamiento del con-versor analgico-digital.

En este modo tenemos dos limi-tantes:

Por arriba, el factor limitante es lavelocidad mxima de trabajo del con -versor conversor AD, puesto que loscontadores y las memorias puedentrabajar a velocidades an mayores.

Por abajo, la limitante es el tama -o de la memoria, puesto que el pro -ceso de adquisicin se ejecuta siem -pre a la velocidad del oscilador (ennuestro caso 8MHz) por lo cual la fre -cuencia mnima a muestrear (sitomamos como requisito capturar almenos 4 ciclos de la seal) sera: f =fs / 65536 muestras / 3 ciclos, lo cualen nuestro caso (fs = 8MHz) da cercade un 1kHz.

Sin embargo, en este modo decaptura no se tiene ningn controlsobre las memorias durante el proce-so de captura: el PIC simplementedispara los contadores y quedaesperando a ser interrumpido por loscontadores una vez que finaliza elproceso de captura y las memoriasestn llenas.

En este modo de captura la sealse muestrea en ventanas, por locual solo sirve para seales peridi-cas. Estos son los pasos seguidospor el PIC para ejecutar una capturaa alta velocidad:

1) pre-setean los contadores acero.

2) Se libera el bus de datos. 3) Se setean los contadores para

que cuenten hacia adelante(UPDN=1).

4) Se selecciona el clock rpidoen el bloque de control de memoria(CKSEL=0).

5) Se habilita escritura del ADCen el bus (ADCOE=0).

Herramientas para la Eleccin del Programa

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Figura 3


Montaje

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6) Se habilita escritura de memo -ria (WR=0).

7) Se activan contadores(CKEN=0).

8) Se espera a ser interrumpidopor el segundo contador lleno.

9) Se transfieren los datos alma -cenados en la memoria por el puertoUSB.

Interrupcin por Contador Lleno Como se mencion anteriormen-

te, en el modo de captura a alta velo-cidad el PIC dispara ellos contadoresy stos se encargan de direccionar lamemoria mientras los conversoresAD colocan los valores digitalizadosen los pines de datos de la memoria.

Debido a que el PIC, una vez quedispara los contadores, pierde el con-trol sobre ellos se precisa un meca-nismo para poder detener el procesode captura. Para ello se ha conecta-do la pata TC del contador alto alPIC, de forma de que interrumpa alPIC cuando el contador se llene. Lapata TC del contador, como puedeobservarse en la hoja de datos, valecero nicamente cuando la salida delcontador es 11111111, por lo cual seha configurado el PIC para ser inte-rrumpido por nivel en el pin donde seha conectado el TC del contador. Nocualquier pin del PIC puede ser utili-zado para interrumpirlo. En particular,solo los pines RBx son capaces debrindar esa funcionalidad, por lo cualhubo que utilizar uno de stos.

Al ser interrumpido, el PIC proce-de inmediatamente a deshabilitar loscontadores para evitar que se sobre-escriban la mayor cantidad de valo-res (puesto que los contadores seresetean y la memoria se empieza aescribir a partir de la posicin 0).

Otra forma de atacar este proble-ma podra haber sido conectar lapata TC directamente a la pin quehabilita los contadores de maneraque al activarse TC automticamentese deshabiliten los contadores. Estasolucin efectivamente impedira que

ningn valor de la memoria se sobre-escribiese. Sin embargo, dado lagran cantidad de valores los pocosque resultan sobreescritos no afectanen absoluto para fines prcticos.

Sin embargo, ste mecanismo dedetencin por hardware resulta demayor utilidad si se desea implemen-tar un trigger por hardware, ya que eneste caso las primeras muestras sonmuy relevantes.

Captura a Media Velocidad (comando AQME) La captura a media velocidad se

realiza controlando la escritura amemoria desde el PIC. En este modotambin se capturan ventanas de laseal, para luego transferir los datospor el puerto USB, en una etapa pos-terior.

En este caso tenemos una limi-tante superior que es la velocidad deprocesamiento del PIC. Este valorpuede calcular exactamente partien-do de las instrucciones que son eje-cutadas entre dos capturas consecu-tivas del PIC, y utilizando la cartilla deinstrucciones del PIC donde vieneespecificada la duracin de cadauna. Tambin sabemos que el PICtrabaja siempre a 12 MIPS, por locual es un calculo tedioso pero nopresenta ninguna complicacin. Ennuestro caso, el cdigo est escritoen C por lo cual habra que estudiarel cdigo assembler generado por elcompilar C18. De todas formas,encontramos de forma emprica quedicha limitante rondaba en los 6kHz(tomando como requisito la capturade 4 ciclos de reloj).

Supongamos que se solicita unacaptura de media velocidad de Nmuestras. Los pasos seguidos por elPIC para realizar dicha captura sonlos siguientes:

1) acq_sample = N 2) Se presetean los contadores a

cero. 3) Se libera el bus de datos.4) e selecciona el clock lento en el

bloque de control de memoria(CKSEL=1).

5) Se habilita la escritura del ADCen el bus (ADCOE=0).

6) Se habilita escritura de memo -ria (WR=0).

7) Se ejecuta un tick en el conta -dor bajo (CKLO = 0, CKLO = 1,CKLO = 0).

8) acq_sample = acq_sample - 1 9) Si acq_sample > 0 entonces se

va al paso 7, sino se sigue de largo. 10) Se transfieren los datos alma -

cenados en la memoria (hasta laposicin N) por el puerto USB.

NOTA: Debido a que el conversorAD trabaja a una frecuencia mnimade 5kHz

Captura a Baja Velocidad (comando AQLO)Si bien la captura a media veloci-

dad no tiene una frecuencia mnimadefinida, es de especial inters tenerun mecanismo de captura en tiemporeal para seales de muy baja fre-cuencia, y es por ello que existe elmodo de captura a baja velocidad.

A diferencia de los 2 modos ante-riores, la captura a baja velocidadcaptura y transfiere los datos directa-mente por el puerto USB, sin pasarpor la memoria. Esta captura en tiem-po real (es decir, sin usar ventanas)permite ver una captura continua deseales de baja frecuencia.

La limitante en este caso es lavelocidad de transferencia por elpuerto USB junto con la velocidad deprocesamiento del PIC para llevar acabo todas las tareas. El resultadoemprico nos da una frecuencia mxi-mo de trabajo de 4Hz.

La captura a baja velocidad per-mite dibujar la seal en pantalla en elmomento que se est capturando locual brinda una funcionalidad anlo-ga a las provistas por los oscilosco-pios tradicionales.

Dado su naturaleza, este modode captura es invocado de formadiferente que el resto. En este caso la


captura se inicia ejecutando elcomando AQLO y continua indefini-damente (transfiriendo datos por elpuerto USB) hasta que es detenidocon el comando STOP. Este es unbosquejo de los pasos a seguir pararealizar esta captura:

1) Se presetean los contadores acero.

2) Se libera el bus de datos. 3) Se setea el PIC para que lea

del BUS de datos. 4) Se habilita la escritura del ADC

en el bus de datos (ADCOE=0). 5) Se lee el bus de datos y se

almacena su contenido en un buffer.6) Se transfiere el valor del buffer

por el puerto USB.7) Se espera una cantidad de

tiempo determinada por el parmetropasado al comando AQLO.

8) Se vuelve al paso 5, a menosque se haya recibido un comandoSTOP.

Modos de Captura Segn la Frecuencia de Trabajo En la tabla 1 se presenta un resu-

men de todos los modos de capturajunto con sus respectivas frecuenciasde trabajo, como as tambin las limi-tantes para cada caso. La seleccindel modo captura depende de la fre-cuencia que se desea observar, y porconsiguiente es responsabilidad de laaplicacin que controla el oscilosco-pio solicitar el modo adecuado decaptura para la frecuencia deseada.

Divisor Horizontal (HDIV) El funcionamiento de los modos

de captura mencionados anterior-mente puede ser afectado ligeramen-te utilizando el divisor horizontal.

Este divisor es configurado a travsdel comando HDIV (ver Protocolo decomunicacin) y es el que permitecubrir todo el rango de frecuencia.

El efecto del parmetro HDIV esel de retrasar el tiempo entre dosmuestras. En todos los casos,HDIV=0 indica que no habr ningunretraso y por lo tanto es la capturams rpida a ese modo de trabajo.Este se aplica de forma diferentesegn el modo de captura, a saber:

* En la captura a alta velocidad seutiliza para leer la memoria: la memo -ria es leda salteando HDIV posicio -nes entre cada lectura. Por ejemplo,para HDIV=5 se leern (y transferi -rn) las muestras grabadas en lasdirecciones: 0, 5, 10, 15, etc.

* En la captura a media velocidadel parmetro HDIV es utilizado tam -bin par a leer la memoria, de anlo -ga a la captura de alta velocidad.

* En la captura a baja velocidad elparmetro HDIV es utilizado paragenerar una demora arbitraria entredos transferencias consecutivas dedatos, lo cual resulta en un muestreoa ms baja velocidad.

Otros Parmetros de captura Adems del parmetro HDIV

existen otros parmetros que afectanlas rutinas de adquisicin de datos.Ellos son:

CHAN - selecciona el canal amuestrear.

DUAL - habilita el muestreo deambos canales.

CHOP - selecciona como sernmuestreados ambos canales (solopara modo DUAL).

VDV1 - selecciona la escala de

voltaje a utilizar en la etapa de entra -da del canal 1.

VDV2 - selecciona la escala devoltaje a utilizar en la etapa de entra -da del canal 2.

Resumen de las Funciones del Firmeware

El firmware est compuesto porvarias funciones que interactanentre si para hacer posible su funcio-namiento. A continuacin se listasestas junto con una descripcin de latarea que desempean.

Funciones de inicializacin I n i t i a l i z e P o r t s ( ): inicializa todos

los pines del PIC para su correctofuncionamiento con el osciloscopio.

ResetParams(): resetea los par-metros de configuracin del oscilosco-pio (escala vertical, modo dual, modobinario, etc) a su valor por defecto (verprotocolo de comunicacin).

BusFree(): libera el bus de datos,colocando todos los dispositivosconectados a l en modo lectura.

Funciones de seleccin y configuracin de canales SetChan(unsigned int chan,

BOOL write): activa el canal especifi-cado en el parmetro chan y lo poneen modo lectura (si write es FALSE) oen modo escritura (si write es TRUE).

SetVdiv(unsigned int can, unsig-ned int vdiv): selecciona la divisin devoltaje a usar en el canal especifica-do.

Funciones de comunicacin por puerto USB SendResp(unsigned int code):

enva una respuesta sin datos por elpuerto USB siguiendo el protocolodde comunicacin. code es el cdigode respuesta a enviar (ver protocolode comunicacin).

SendRespData(char* data): envarespuesta OK e inmediatamente losdatos pasados por el parmetro data,

Herramientas para la Eleccin del Programa

Saber Electrnica

23


siguiendo el protocolo de comunica-cin.

SendRespLen(unsigned intcode, unsigned int len): similar aSendResp, pero en este caso tam-bin el largo de los datos en la res-puesta.

SendSample(byte data): envael valor de una muestra capturada(pasada en el parmetro d a t a)siguiendo el protocolo de comuni-cacin. El envo se realiza en for-mato binario o ASCII segn comoest configurado el modo binario.

SendData(): utiliza SendSamplepara transferir todo el contenido dela memoria. El lmite de muestras aenviar viene dada por el parmetrodel comando que solicit la captu-ra. El comportamiento de esta fun-cin tambin depende del modo defuncionamiento DUAL/ALT/CHOP.

Funciones de lectura y ejecucin comandos C m d G e t ( ): recibe, parsea y

reconoce un comando recibido porel puerto USB, siguiendo el proto-colo de comunicacin.

CmdRun(): ejecuta el comando

antes recibido por CmdGet, devol-viendo respuestas de error cuandocorresponda (comando desconoci-do, respuesta fuera de rango, etc).

DoAQHI(): es llamada desde larutina de interrupcin disparadaluego de finalizada la captura a altavelocidad. Se encarga de transferirlos datos capturados (usandoSendRespLen y SendData)

DoAQME(): ejecuta la capturade datos a media velocidad,siguiendo el procedimiento indica-do arriba en Modos de captura, ytomando en cuenta los parmetrosde configuracin del osciloscopio(modo dual, chop, etc).

DoAQLO(): ejecuta la capturade datos a baja velocidad, siguien-do el procedimiento indicado arribaen Modos de captura, y tomandoen cuenta los parmetros de confi-guracin del osciloscopio (mododual, chop, etc)

DoWRLO(): ejecuta el comandoWRLO (funcin de depuracin utili-zada para escribir la memoria abaja velocidad).

DoWRHI(): ejecuta el comandoWRHI (funcin de depuracin utili-

zada para escribir la memoria a altavelocidad).

DoDUMP(): ejecuta el comandoDUMP que vuelca el contenido dela memoria. Por tratarse de uncomando de depuracin, no utilizala funcin SendData para enviar losdatos sino que implementa el envode datos de forma completamenteindependiente.

DoSTOP(): ejecuta el comandoSTOP que detiene todo comandode captura en curso.

Funciones de manejo del contador CntPreset(int cnt_pres): prese-

tea los contadores al valor pasadopor el parmetro cnt_pres.

CntTick(): realiza un tick en elreloj del contador bajo, hacindoloincrementarse.

CntStep(): ejecuta repetidamen-te la funcin CntTick segn el valoractual del parmetro de configura-cin del osciloscopio HDIV.

En el prximo artculo analiza-remos el firmeware, comenzandocon rutinas de interrupcin.

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Saber Electrnica

Montaje


tapa Saber Service 120 11/13/09 11:16 PM Pgina 1

Medicin de Revoluciones por Minuto Utilizando un Codificador

Las "Revoluciones por Minuto"(RPM), o cuan rpido gira algo,puede ser sensado de varias mane-ras. Dos de los sensores ms comu-nes usados para determinar RPMson los encoders (codificadores) pti-cos y los sensores de efecto Hall(Hall effect). Los encoders pticosdetectan la presencia de luz a travsde una rueda ranurada montadasobre un eje giratorio (figura 6). Amedida que gira el eje, las ranuras de

la rueda pasan por el ojo del encoderptico.

Comnmente, una fuente infra-rroja situada del otro lado de la ruedaemite luz que es recibida por el enco-der ptico a travs de las ranuras.

Los sensores de "Hall effect" tra-bajan sensando la posicin de losimanes de un motor elctrico, o sen-sando un imn permanente montadoen un objeto giratorio, figura 7. Estossensores entregan uno o ms pulsospor revolucin (dependiendo del sen-sor).

En las figura 8 y 9, la seal est

en alto cuando la luz est pasandopor medio de la ranura de la ruedadel encoder y llegando al sensor pti-co.

En el caso del sensor "Halleffect", el estado alto corresponde altiempo que el imn est frente al sen-sor. Las figuras muestran la diferen-

Sugerencias para el Uso de los Mdulos Capture y Compare

en los Microcontroladores de 8 Pines de Microchip (parte 2)Como venimos diciendo desde ediciones anteriores, los "8-pin Flash microcontrollers (MCU)" (PICs de 8 patas) son usa -dos en un amplio rango de productos cotidianos, desdecepillos de dientes y secadores de pelo, hasta productosindustriales y de medicina. Los mdulos "Capture","Compare" y PWM (CCP) que son encontrados en muchosde los microcontroladores de Microchip son usados princi -palmente para medir y controlar seales de pulsos basadosen tiempo. Los mdulos ECCP y CCP son capaces de haceruna amplia variedad de tareas. En este artculo continuamosdescribiendo algunas de las guas bsicas de cmo llevaradelante estos mdulos en cada modo y tambin dar suge -rencias para aplicaciones prcticas. Como comentario, si desea obtener los consejos y suge -rencias publicados en ediciones anteriores, puede descargarlas desde nuestra web, con losdatos brindados en el presente documento.

Traduccin y Adaptacin de Luis Horacio Rodrguezde PIC Microcontroller Power Managed Tipsn Tricks

Service & Montajes

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MICROCONTROLADORES

Figura 6 Figura 7

Figura 8

Figura 9

cia de las formas de onda para distin-tos RPMs. Note que a medida que elRPM incrementa, el periodo (T) y elancho de pulso (W) disminuyen.Ambos son proporcionales a lasRPM. Sin embargo, como el perodoes el mayor de los intervalos, es unabuena prctica medir el perodo demanera que las RPM ledas por elsensor tengan la mejor precisin.

Ya explicamos como medir unperodo (vea la edicin anterior odescargue el manual completo desdenuestra web: www. w e b e l e c t r o n i c a .com.ar, haciendo click en el conopassword e ingresando la clavepic8p). La tcnica para medir per-odos utilizando promedios explicadaen el Tip Medir el perodo de unOnda cuadrada con Promedios,segn lo visto en la figura 2 de la edi-cin anterior (que repetimos paramejor comprensin), es til para lamedicin de revoluciones por minutoelevadas.

Medicin del Perodo de una seal Analgica

Los microcontroladores que ten-gan mdulos comparadores analgi-cos (Analog Comparator on-board),sumado al mdulo CCP (o ECCP), se

pueden configurarfcilmente para medirel perodo de unaseal analgica.La figura 10 muestraun ejemplo usandolos perifricos delPIC16F684.R3 y R4 fijan el

umbral para el comparador.Cuando la entrada analgica

alcanza ese tensin umbral, Vo u tcambia de estado bajo a estado alto(LOW a HIGH). R1 y R2 proveen his-tresis para asegurarse que cambiosleves en la entrada no provoquenruido (Ritter) en el circuito. La Figura11 muestra el efecto de histresis enla entrada.

Mire especficamente a qu valorde Vsense la entrada analgicaalcanza la tensin de umbral.

El mdulo CPP, configuradocomo modo "Capture", puede medirel tiempo entre los flancos ascenden-tes de la salida del comparador(Vout).

Este es el perodo de la entradaanalgica, siempre y cuando la sealanalgica llegue al VTR cada periodo

En el modo "Compare", el valordel registro de 16-bit se comparaconstantemente con el del TMR1.Cuando coinciden elpin CCPx:

o Pasa a altoo Pasa a bajoo Permanece sin

cambios, oo Alterna basado en

la configuracin delmdulo.

La accin del pin se determinamediante los bits de control; bitsCCPxM3 : CCPxM0 (CCPxCON).

Cuando ocurre una coincidenciase genera una interrupcin CCP.

Configurando el Modo SpecialEvent Trigger

Normalmente, el Timer1 no eslimpiado durante una interrupcinCCP cuando el mdulo CPP no esconfigurado en el modo "Compare".La nica excepcin es cuando elmdulo CPP es configurado en elmodo "Special Event Trigger". Eneste modo, cuando el Timer1 y elCCPRX son iguales, se genera lainterrupcin CCPx, el Timer1 se lim-pia, y comienza la conversin A/D (siel A/D esta habilitado).

Por qu usar el modo"Compare"?

El modo "Compare" trabaja comosi fuese un cronmetro o cuentaregresiva. En este caso, se carga unvalor de tiempo predeterminado ycomienza la cuenta regresiva desdeese momento hasta que se alcanceel cero.

El modo "Compare" trabaja de lamisma manera excepto en un aspec-to; cuenta desde cero hasta el valor

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Sugerencias para el Uso de Mdulos Capture y Compare en PICs de 8 Patas

Figura 2

Figura 10

Figura 11

predeterminado. Este mdulo es tilpara generar acciones especficas entiempos precisos.

Un timer o temporizador se puedeusar para llevar a cabo la misma fun-cin. Sin embargo, implica estar car-gando el valor reiteradamente. Elmodo "Compare" tambin tiene elbeneficio de alterar automticamenteel estado del pin CCPx dependiendodel tipo de configuracin optada.

Interrupciones Peridicas

Generar interrupciones peridica-mente es una tcnica muy til imple-mentada en varias aplicaciones. Estatcnica le permite al "loop" principalcorrer continuamente y despus, enintervalos peridicos, saltar a la ruti-na de interrupcin para ejecutar tare-as especificas (como ejemplo: leer elA/D).

Normalmente, una interrupcinmediante el "overflow" del timer esadecuado para generar interrupcio-nes peridicas. Sin embargo, algu-nas veces es necesario interrumpiren intervalos que no pueden ser con-seguidos por el "overflow" de untimer.

El CCP configurado en modo"Compare" hace que esto sea posi-ble.

Problema de ejemplo:Un PIC16F684 corriendo con su

oscilador interno de 8MHz necesitaser configurado de manera querefresca un LCD cinco veces porsegundo. Se debe hacer lo siguiente:

Paso 1: Determinar un prescalesdel Timer1 que permita un "overflow"mayor que 0.2 segundos.

Sabemos que estamos trabajan-do con un oscilador de 8MHz, por lotanto, el tiempo mnimo de cuenta delTimer1.

a) El "overflow" del Timer1 es:Tosc*4*65536* prescaler

b) Para un prescaler de 1:1, el"overflow" del Timer1 es de 32.8 ms.

c) Un prescaler de 8 va a causarun "overflow" a un tiempo mayor que0.2 segundos.

8 x 32.8 ms = 0.25s

Paso 2: Calcular CCPR1(CCPR1L y CCPR1H) para acortar el"time-out" a exactamente 0.2 segun-dos.

a) CCPR1 = Interval Time /(TOSC*4*prescaler) = 0.2/(125 ns*4*8)= 5000 = 0xC350

b) Entonces, CCPR1L = 0x50, yCCPR1H = 0xC3

Paso 3: Configurar CCP1CON. Elmdulo CCP debe ser configurado enmodo "Trigger Special Event". Estemodo genera una interrupcin cuan-do el Timer1 iguala al valor especifi-cado en CCPR1L. Para este modo,es limpiado automticamente

CCP1CON = 'b00001011'.

Nota: El modo "Trigger SpecialEvent" tambin comienza la conver-sin A/D si el A/D est habilitado. Sino se desea esta funcin, el mdulo

C C P debe ser configurado en elmodo generate software interrupt-onmatch only(i.e., CCP1CON =b'00001010').

El Timer 1 se debe limpiarmanualmente durante la interrupcindel CCP.

Generando Formatos de Modulacin

El mdulo CCP, configurado enmodo "Compare", puede ser usadopara generar una variedad de forma-tos de modulacin. La figuras 12 a 15muestran 4 formatos de modulacio-nes comunes:

a) Modulacin por ancho depulso (figura 12).

b) Modulacin por onversin(Manchester, figura 13).

Microcontroladores

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Figura 12

Figura 13

c) Modulacin porposicin de pulso (figura14).

d) Modulacin porancho variable de pulso(figura 15).

Las figuras muestrancomo son un '0' lgico oun '1' lgico para cadamodulacin. Una trans-misin comnmente seasemeja a una transmi-sin serie que consisteen un bit de Start, segui-do de 8 bits de datos y unbit de Stop.

TE es el elementobsico de tiempo de cada modula-cin y va a cambiar basado en la tasade baudios deseada.

Se puede usar el modo "TriggerSpecial Event" para generar TE (ele-mento de tiempo bsico). Cuando segenera la interrupcin CCPx, el cdi-go en el ISR implementa el formatode la modulacin deseada (puedenusarse otros formatos adicionales).

Cmo Generar Interrupciones Peridicascon RTOS

Los "Real Time OperatingSystems" (RTOS) requieren una inte-rrupcin peridica para operar.

Esta interrupcin, o "tick rate", esla base del sistema empleado por losRTOS. Por ejemplo, si se usa un tickde 2ms, el RTOS va a ejecutar tareasen los mltiplos de 2ms.

Un RTOS tambien asigna priori-dades a cada tarea, asegurndoseque las tareas ms crticas sean eje-

cutadas primero. La tabla 1muestran un ejemplo deuna lista de tareas, la prioridad decada una y el intervalo de tiempo enel cual deben ser ejecutadas.

Las tcnicas descriptas en el TipInterrupciones Peridicas puedenser usadas para generar una inte-rrupcin peridica de 2ms usando elmdulo CPP en modo "Compare".

Nota: Para ms informacin deRTOSs y su uso, puede consultar laNota de Application AN777 deMicrochip: "Multitasking on thePIC16F877 with the Salvo RTOS.

En la prxima edicin continuare-mos con este tema, describiendoejemplos concretos para uso en lageneracin de seales de diferentetipo, muy tiles en tareas de modula-cin de seales digitales.

Reiteramos que, si desea des-cargar gratutamente el manualcompleto de sugerencias y aplica-ciones para PICs de 8 terminales,puede dirigirse a nuestra web:w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r, hagaclick en el cono password e ingresela clave pic8p.

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Sugerencias para el Uso de Mdulos Capture y Compare en PICs de 8 Patas

Figura 14

Figura 15

Tarea Intervalo Prioridad

Read ADC Input 1 20 ms 2Read ADC Input 2 60 ms 1Update LCD 24 ms 2Update LED Array 36 ms 3Read Switch 10 ms 1Dump Data to Serial Port 240 ms 1

Tabla 1: Lista de tareas y prioridades

Medidor de Potencia LserPresentamos el circuito de un simple pero eficaz medidor de poten -cia laser, ideal para verificar el funcionamiento de pick-ups pticos,controles remoto, optoacopladores y todo circuito que emite luz enel espectro de emisin de seales laser e infrarrojas. El circuitosurge de una seleccin de proyectos publicados anteriormente encoproduccin con la revista Electrnica y Servicio.

Seleccin de Electrnica y Servicio, publicado en Tomo Instrumental Electrnico

En el anlisis de un reproductorde CDs, resalta la importanciadel lector ptico en la estructuradel reproductor de discos compactos.Tambin desde el punto de vista delservicio este componente es funda-mental, ya que suele ser el ms cos-toso de los que emplea este aparato;al mismo tiempo es una de las piezasque ms problemas presenta, confallas que van desde sistemas en losque slo algunos discos no se repro-

ducen hasta equipos totalmente ino-perantes.

No existe un mtodo para medirdirectamente la potencia de la luzemitida por el diodo lser?

S existe, es un aparato que per-mite medir directamente la potenciadel haz lser generado (figura 1) perodicho instrumento resulta extremada-mente difcil de conseguir, y ademses muy costoso (ms de 100

dlares). Si est a su alcance,adquiralo; pero considerando quepor ese precio casi podemos com-prar, por ejemplo, un osciloscopiobsico para el taller, es lgico quepocos se animen a hacerlo.

Circuito Medidor de la Potencia del Haz Lser

Por tal motivo, recomendamos unpequeo circuito que cumple la

Service & Montajes

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MONTAJE

Fig. 1 Figura 2

Mont - Medidor 11/13/09 11:25 PM Pgina 30

misma funcin de ese instrumento(figura 2). Si lo sabe utilizar ade-cuadamente, le permitir hacer unamedicin muy precisa de la potenciagenerada por el diodo lser, con au-xilio de un elemento que no puedefaltar en ningn centro de servicioelectrnico: el multmetro digital;ste no es, sin embargo, indispens-able, pues tambin basta con uno detipo analgico capaz de medir corri-

entes del orden de los 10mA y queusted domine perfectamente la lec-tura de sus escalas; pero siempretenga en cuenta que debido a la pro-liferacin de los instrumentos digi-tales, a su bajo margen de error y asu alta precisin, resulta ms conve-niente el uso de un multmetro digi-tal.

En la figura 3 se aprecia el dia-grama esquemtico del circuito quenos permitir medir la potencia realde emisin del diodo lser en unmomento determinado. Observe quese trata tan slo de un transistor

rodeado de algunas resistencias, yde una fotorresistencia que har lasveces de captador de la luz emitidapor la lente de enfoque. A h o r aveamos cules son los componentesque se requieren:

Medidor de Potencia Lser

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Figura 3

Lista de Materiales

LDR1 - Fotorresistencia de 2MR1 - 120kR2 - 27kR3 - 470 560RV1 - Pre set de 25kD1 - 1N4148 - Diodo de uso generalQ1 - BC548C - Transistor NPN

Varios:Conector para batera de 9V, placa decircuito impreso, cables para cone-xin, tubo termocontrable, estao,gabinete, etc.

Figura 4

Figura 5

Mont - Medidor 11/13/09 11:25 PM Pgina 31

El principio de operacin de estecircuito es en realidad muy sencillo.Puede ver que el transistor Q1 sehalla en una configuracin en la que,dependiendo de la cantidad de co-rriente que llegue a su base a travsdel divisor formado por la suma deR1, RV1 y LDR1 y la resistencia R2,har que una corriente proporcionalcircule por R3, D1 y el multmetro ensu modalidad de medidor de co-rriente (en la escala de 10mA). Ahorabien, es normal que cuando la foto-resistencia LDR1 se encuentre com-pletamente a oscuras, tenga unaresistencia de 2M; esto significaque la corriente que llega a la basedel transistor es extremadamentepequea (casi despreciable). En con-secuencia, la corriente que circulepor R3 y por el medidor de corrienteser tan pequea que la escala casino se mover. Cuando a la foto-resistencia llega una cierta cantidadde luz, su resistencia interna dismin-uye; esto indica que ms corrientellegar a la base de Q1, y que por lotanto la co-rriente medida en sucolector comenzar a subir; a su vez,esto implica que cuando la corrientesea lo suficientemente alta, el LEDse encender y el multmetro presen-tar un valor susceptible de ser medi-do. O sea que dependiendo de laintensidad luminosa que llegue aLDR1, el valor de medicin ledo enel colector de Q1 subir o bajar. Si

ahora ajustamos el valor de RV1, demodo que al medirlo junto con R1 laresistencia combinada sea de aprox-imadamente 133.3k, lograremosque este pequeo circuito quede cal-ibrado para utilizarse en la medicinde la potencia de lser en un lectorptico. Para hacer esta medicin serecomienda colocar un tramo de ter-mofit alrededor de LDR1 (figura 4),de modo que se forme una especiede campana que bloquee el paso detoda luz ajena a la que proviene dellector ptico. Ser suficiente,entonces, con poner a funcionar elreproductor de discos compactos, yengaarlo para que se coloque enmodo focus search -o bsqueda deenfoque, como ya dijimos en otrocaptulo- y c

Saber Electrónica N° 269 Edición Argentina

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