LA REVISTA INTERNACIONAL DE ELECTRONICA Y ORDENADORES N 293 4

dalareproduccin,duplicacin,oalquilerdeparteo,sinl

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U.3-19

80

19991999EneroFebreroMarzo

AbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembre

Diciembre

Todas las revistasdel ao 1999 en CDTodas las revistasdel ao 1999 en CD

Proteccin de polaridad para batera

Tecnologa de sensor de luz

Analizador R/C

COLECCIN

PEQUEOS

CIRCUITOS

Supresor deAnuncios en TV

Supresor deAnuncios en TV

RedaccinVIDELEC, S.L.

DireccinEduardo CorralColaboradoresJose M Villoch, Pablo de la Muoza, Andrs Ferrer,Jos Muoz Carmona.

Coordinacin EditorialIberoa Espamer, S.L.DireccinDaniel Ripoll

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Edita

Larpress, S.A.

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ColombiaDisunidas, S.A.

Depsito legal: GU.3-1980ISSN 0211-397X31/Octubre/2.004

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Montajes de Proyectos6 Supresor de Anuncios en TV

36 Analizador R/C44 Cmaras Canon EOS va inalmbrica72 Conmutador electrnico para modelismo

Articulos Informativos30 Tecnologa de sensor de luz 42 Proteccin de polaridad para batera

Regulares20 Noticias28 Ojeada al prximo nmero29 PCB 41 Libros68 Nuevos Libros69 EPS

ContenidoN 293OCTUBRE 2004

6Supresor de Anuncios en TVCon este ingenioso circuito vamos a eliminar aquellosanuncios molestos que interrumpen nuestras grabacionesde programas favoritos. Sus ingredientes bsicos son unmicrocontrolador Scenix SX 28 con overclocking (velo-cidad de reloj por encima de especificaciones) que eje-cuta una aplicacin inteligente, una memoria RAM est-tica y rpida y una unidad de control remoto por infra-rrojos de dos vasque aprendecdigo, elimi-nando tener que ircortando la gra-bacin. Sientencuriosidad ensaber cmo fun-ciona... Lean esteartculo...

Tecnologa de sensor de luzLos sensores sensibles a la luz con caractersticas simi-lares a las del ojo humano se consiguen implementarms fcilmente utilizando fotorresistores o fotosensoresespeciales (y tambin caros). Algunos realmente creenque los diodos LEDs normales tambin pueden ser usa-dos como sensores pticos que responden de lamisma manera que lo hace el ojo humano.

30Analizador R/C Este analizador R/C mide y almacena la velocidadde un coche de modelismo directamente en el veh-culo. Puede servir de ayuda para los constructores decoches que quieran saber la velocidad de su cocheen la carretera.

36

Cmaras Canon EOS va inalmbricaEs seguro, nuestros lectores desearan siempreel control remoto por RF si estamos reali-zando fotos en el aire, de la vida salvaje,fotografas tranquilas o algn peligro fsico.Pero si nos decantamos por este sistemanos deberemos preparar para elmomento en que nos digan el pre-cio del dispositivo correspon-diente. El autor de este artculo,Rajkumar Sharmar tiene una alter-nativa para nosotros.

44

380

nm

480

470450

460

475

490

500

505

510

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550

560

570

580585

590

610600

770650

620

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,90,80,0

0,1

0,2

0,3

0,4

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1,0

bPP rP

RP

K

pR

OK

pK

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gB

B

G

verde green

green

blue

white

red

bG

BG RW

YgY

YG

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yG

yellow

Los ttulos de artculos en negrita incluyen planos de la placa de circuito impreso.

Monitor de Tensin de Red ......................................................................................................... 47Indicador Intermitente en Desplazamiento.................................................................................... 48Antorcha de Luz UV................................................................................................................... 48Detector de Parada/Calado de un Motor .................................................................................... 49Comprobador de Servo que Usa un 4538................................................................................... 50Cargador de Alta Eficiencia Alimentado por Energa Solar........................................................... 50Convertidor USB Controlado a travs de HTML ............................................................................ 51Silbato de Vapor........................................................................................................................ 52Preamplificador de RF VHF con un solo Circuito Integrado............................................................ 53Completo Codificador / Descodificador ...................................................................................... 53Alarma de Fallo de Tensin de Red ............................................................................................. 54Pulsador de Activacin / Desactivacin....................................................................................... 55Adaptador de Medidor con Entrada Simtrica ............................................................................. 56Bobina de Rel con Ahorro de Energa........................................................................................ 56Monitor de Onda Corta ............................................................................................................. 57Indicador de Tensin con dos LEDS ............................................................................................. 58Disparador de Luz Azulada........................................................................................................ 59Oscilador de 32 KHZ de muy Baja Potencia ................................................................................ 59Conmutador Maestro / Esclavo .................................................................................................. 60Sintonizador de un receptor de radio frecuencia (TRF)...................................................................61Convertidor sin bobinas de 3 a 5 V .............................................................................................62Zner de referencia estable .........................................................................................................62Modulador PWM................................................................................................63Interface JTAG de Xilinx ..............................................................................................................64Sensor acstico...........................................................................................................................65Xport .........................................................................................................................................65Red casera para ADSL ................................................................................................................66

COLECCIN DE PEQUEOS CIRCUITOS

Conmutador electrnico paramodelismo Los modelos controlados de forma remota incluyenmuchos componentes que, debido a sus limitacio-nes, necesitan chequearse continuamente. Lasdimensiones del problema aumentan si tenemos encuenta el nmero de unidades diferentes que hayque aadir de distintos fabricantes. Nosotros pre-sentamos un circuito extremadamente til que susti-tuye (a menudo ms bien de forma temperamental)la conmutacin y tambin ofrece una monitoriza-cin de tensin con funcin memoria.

72

Este ingenioso circuito evitar los molestos anuncios que interrumpenlas grabaciones de nuestros programas favoritos. Est constituido porun microcontrolador Scenix SX 28 con overclocking (velocidad dereloj por encima de las especificaciones) que ejecuta una aplicacininteligente, una memoria RAM esttica y rpida, y una unidad decontrol remoto por infrarrojos de dos vas que aprende cdigo,eliminando la necesidad de interrumpir la grabacin. Sientencuriosidad en saber cmo funciona..., pues lean este artculo.

Supresor de Anuncios en TVPausa de grabacin durante la publicidad

elektor 6

Michael Schulze

Cualquiera que haya grabado algunavez un programa de una cadena de tele-visin comercial sobre una cinta devdeo o un DVD, conocer este pro-blema: o est atento al grabador dete-nindolo mediante las teclas de"PARADA" (STOP) cuando hay publi-cidad (con el riesgo de olvidar, a veces,accionar la tecla de "GRABACIN"(RECORD), cuando el programa con-tina), o suprimimos posteriormente laspausas publicitarias, o, por supuesto,grabamos todo, con anuncios incluidos.La mayora de las veces, la nica alter-nativa que nos queda es pagar paratener servicios que no aadan publici-dad durante la emisin.

Cmo lo haceEste supresor de anuncios, apodadoViConti (de Vdeo Continuo, yque es una marca registrada) aprove-cha que, en general, la mayora de lascadenas de televisin aaden su pro-pio logotipo en una esquina de lapantalla durante la programacin nor-mal, incluyendo pelculas y progra-mas similares, el cual desaparecedurante los perodos de publicidad (opausas comerciales como les gustadenominarlas a los americanos). Porlo tanto, el circuito debe ser capaz de:

Determinar cundo est presenteen la pantalla el logotipo de lacadena que estamos sintonizandoy, si es as, identificar dnde.

Vigilar constantemente la pantallapara verificar cundo desaparece ellogotipo.

Enviar un comando de infrarrojos alequipo de grabacin (Vdeo o DVD)para detener el proceso de grabacin.

Continuar vigilando la pantalla yreiniciar la grabacin cuando ellogotipo aparezca de nuevo.

Hoy da el procesamiento de la ima-gen en tiempo real es relativamentesencillo. Los ordenadores y los proce-sadores de seal de propsito espe-cial pueden realizar este tipo detareas, pero estos equipos tienden aser bastante caros. La mayora de losmicrocontroladores que existen en elmercado son demasiado lentos, por loque, llegados a este punto, este art-culo habra llegado a un final rpidosi no hubiese sido por el microcontro-lador SX 28 de la casa Scenix (ahoraconocida con el nombre de Ubicom).Debido a su increble velocidad, estecomponente proporciona una alter-nativa barata a los procesadores deseal para algunas aplicaciones.El microcontrolador SX 28 tena unasespecificaciones originales para tra-bajar a una frecuencia de 50 MHz. Sinembargo, la experiencia ha demos-trado que dicho componente puedetrabajar, sin ningn problema, a velo-cidades de hasta 80 MHz. En laactualidad, estos componentes, convelocidades de 75 MHz, se han con-vertido en estndar y su versin de100 MHz hace tiempo que ya ha sidoanunciada, aunque an no est dis-ponible.Ahora que ya hemos hablado un pocodel microcontrolador, es hora de quefijemos nuestra atencin sobre elesquema elctrico de la Figura 1. Elresto de componentes que tienen unacierta importancia son el familiarseparador de sincronismo de vdeo,LM 1881 (IC9), y el conversor anal-gico a digital ADC 1175. Conectadosal microcontrolador tambin tenemosuna memoria RAM esttica de 64Kbits x 4, del tipo IDT 61298 (IC5),para almacenar la informacin de laimagen y una memoria EEPROM I2C.La memoria RAM est controlada porun bus serie a travs del microcon-trolador, que utiliza dos contadoresrpidos (el circuito integrado IC3cuenta los pxeles dentro de una

lnea, mientras que el circuito inte-grado IC8 cuenta las lneas de unaimagen). El circuito integrado multi-plicador de reloj ICS 502 genera unaseal de reloj de 80 MHz para elmicrocontrolador a partir de la fre-cuencia del oscilador de cristal de 20MHz. Por su parte, el conversor A/Dtrabaja con una velocidad de reloj de20 MHz.El amplificador construido alrededorde los transistores T1 y T2 aumentael nivel de la seal de vdeo que va aser procesada, a un nivel de unos 2 V,mientras que la portadora de color esfiltrada por el circuito formado por labobina L1 y los condensadores C5 yC6. La seal amplificada se dirigehacia el conversor A/D de 8 bits y sepresenta en el puerto RC del micro-controlador.El separador de sincronismo de vdeoextrae un reloj de lnea (BP) de la pro-pia seal de vdeo, el cual se utilizapara sintonizar el microcontrolador ycontrolar el circuito trampa (formadopor el circuito integrado IC7c y eltransistor T3), de manera que se ase-gure que la seal de vdeo AC aco-plada tiene aplicada la tensin DC dedesplazamiento (offset) correcta.Adems, el programa controla cons-tantemente la seal de par / impar(O/E), de forma que se permita quelos dos campos de vdeo puedanensamblarse correctamente sobre lamemoria.La seal de infrarrojos que el micro-controlador tiene que utilizar paradetener el proceso de grabacindurante las pausas publicitariastiene que ser "aprendida" primeropor el control remoto del equipo degrabacin correspondiente. Estafacilidad la proporciona este circuitoutilizando un receptor de infrarrojosdel tipo SFH 203A. En los primerosdiseos del circuito, la salida delreceptor era llevada directamentesobre la entrada de una puerta trig-

elektor 7

ger Schmitt, pero en el diseo quepresentamos aqu una puerta NAND(IC7d) realiza el mismo trabajo. Lasensibilidad del receptor es bas-tante baja de forma deliberada (elrango de alcance es tan slo deunos pocos centmetros), por lo queno se necesita realizar una amplifi-cacin adicional de la seal. Des-pus de pasar por el circuito triggerSchmitt la seal tiene que llegar a laentrada RB1 del microcontrolador atravs del multiplexador construidopor el circuito integrado IC7 y eltransistor T4.Las dos seales de infrarrojos reci-bidas por el control remoto (paralas funciones de "GRABACIN" yde "PAUSA") se almacenan en la

memoria EEPROM serie IC6, una24C08. En el momento en que estasseales son necesarias, se leen dela memoria EEPROM y se envan alexterior utilizando el diodo trans-misor de infrarrojos LD1 (un LD271H).El ViConti y el supresor de publici-dad no disponen de pantalla deinformacin. En su lugar, estos equi-pos muestran su estado utilizandolos diodos LEDs D3 y D4. Estos dio-dos estn controlados por medio deuna nica seal de control que, apesar de ello, es capaz de propor-cionar cuatro indicaciones diferen-tes: ambos equipos desconectados,verde encendido, rojo encendido oambos encendidos.

Tres pasos

Cmo reconoce una persona el logo-tipo de una cadena de televisin? Loscaracteres y el tipo de letra, que nor-malmente podemos ver, por ejemplo,en la programacin de televisin deciertas revistas, son una ayuda bas-tante importante. Por desgracia, nues-tro microcontrolador no puede leer laprogramacin de revistas especia-lizadas y, por lo tanto, no dispone dela opcin dja vua la hora de reco-nocer el logotipo. Por lo tanto, cmopuede reconocer el microcontroladorel logotipo de la cadena que tenemossintonizada?En general, el logotipo de la cadenade televisin sintonizada es el nico

elektor 8

C19

1016V

C20

1016V

C2

100n

C3

100n

R1

47

C21

1016V

C22

1016V

24C08

IC6

SDASCL

A0A1A0

NC1

5

8

4

623

7

ICS502

IC1

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S1X1

S0X2

7

4

8

1

56

2

3

CTR12

IC3

CT=0

74AC4040

10

11

13

151412

1110

CT

16

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9

1

+

987

6543210

8

CTR12

IC8

CT=0

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10

11

13

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1110

CT

16

423567

9

1

+

987

6543210

8

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

+5V

61298P6

IC6 I/O1I/O2I/O3I/O4

A10A11A12A13A14A15

A0

14 13OE

12CS

28

16171819

NC20NC21NC

15WE

A1A2A3A4A5A6A7

10 A811 A9222324252627

2

1

34567

89

A10A11A12A13A14A15

A10A11A12A13A14A15

D0D1D2D3D4D5D6D7

D0D1D2D3D4D5D6D7

R16

120k

R17

220k

C17

33p

R211k2

R20

27

T5

BC337/40LD1

C25

100 16V

+5V

D3

D4

D11N4148

D2

1N4148

R18

1k5

R19

1k5

+5V

+5V

X1

20MHz

+5V

DRBR

C1

10n

SX28AC/DP

IC4OSC1

OSC2

RTCC

MCLR

RC7RC6RC5RC4RC3RC2RC1RC0

RB7RB6RB5RB4RB3RB2RB1RB0

RA3RA2RA1RA0

NC1

25

2724232221201918

1716151413121110

26

28

NC

2

4

987

6

1

35

R10

3k9

C7

100n

+5V

S1

RESET

R2

8k2

R3

220

R4

100

R5

3k6

R6

100

R7

*

R8

120

C24

*

T1

BC547B

T2BC557B

L1

4H7

C5

220p

C6

56p

ADC1175

IC2

CIJMVRBS

VRTS

CLK

VRB

VRT

VIN

D0

OE

11

24

D1D2D3D4D5D6D7 10

12

20 21

1314 15

2322

1617

18

19

3

1

4567

89

2

A A A

A A

DD

DD

+5V

C4

100n

T3BC547B

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10k

C9

100p

9 10

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45

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IC7.B

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1213

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&

12

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&

D5

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R22

220k

C18

220n

+5V

R1510k

T4

BC547B

R143k3

+5V

C23

1016V

C11

100n

C10

560p

C13

220n

R13

680k

R12

620

R11

75 LM1881

CSYNCVIDEO

VSYNC

IC9

RSETO/EBP

1

5

6

2

7

3

8

4

C8

100n

K1VIDEO

78L05IC10

C12

220n

C14

100n

C15

100n

C16

100n

+5V

K2

+5V

IC714

7

IC7 = 74HCT00

SALIDA CONTROLREMOTO IR

TRANSMISOR IR

ENTRADA DECONTROL REMOTO IR

DC IN

7V5280mA

040051 - 11

Figura 1. El supresor de anuncios ViConti utiliza un microcontrolador que trabaja a mayor velocidad que la especificada por elfabricante (overclocking).

contenido esttico de la imagen,mientras que el resto de la pantallacambia, ms o menos, rpidamente.De esta manera, lo nico que tene-mos que hacer es sencillamente veri-ficar qu zona de la imagen no cam-bia hasta que el logotipo de la cadenadesaparece para la presentacin delos anuncios publicitarios.El logotipo tiene que ser reconocibleen aparatos de televisin en blancoy negro y, por lo tanto es suficiente

con realizar el proceso de una ima-gen en blanco y negro (monocromo).En la zona de la pantalla donde sesita el logotipo de la cadena, lospxeles de la imagen siempre tienenla misma intensidad de iluminacin.En una imagen digitalizada, lasmuestras siempre tienen el mismovalor, por lo que las muestras veci-nas tambin presentarn una ciertaresistencia a variaciones de intensi-dad de luz.

Fase 1Si suponemos que el logotipo de lacadena sintonizada tiene una intensi-dad de iluminacin mnima de, diga-mos, un 20% , es lgico pensar quelos pxeles anteriores o posteriores allogotipo (y siempre antes de que seproduzca la primera pausa publicita-ria) estarn por debajo de esteumbral, dependiendo de la naturalezay tipo de programa. Si todo esto escierto, se puede deducir que todosestos pxeles no pertenecen al logo-tipo. Esto es suficiente para recono-cer el logotipo y para construir unmapa en blanco y negro de la imagenen el primer bit de la memoria de lamisma. El color negro viene repre-sentado por el valor lgico 0, mientrasque el blanco (por ejemplo, el logo-tipo) se representa por un 1 lgico. LaFigura 2 nos muestra una parte de laimagen original junto con el logotipofiltrado.El microcontrolador carga el valor delpxel de 8 bits desde el puerto RC,compara dicho valor con el valorumbral y, si no es reconocido comoparte del logotipo, escribe un pxelnegro en la posicin correspondientede la memoria de imagen (en el pri-mer bit). Los pxeles en la memoriatienen un valor inicial equivalente alblanco (1 lgico).Como slo disponemos de 136 bytesde memoria RAM interna disponibleen el circuito integrado SX 28, nece-sitamos utilizar una memoria externa.Para conseguir ahorrar el nmero determinales en el puerto, se han aa-dido dos contadores rpidos paracontrolar las lneas de direcciones dela memoria.El programa ensamblador que se eje-cuta en el microcontrolador SX 28, auna velocidad de 80 MHz, utiliza demanera precisa nueve ciclos de m-quina (por ejemplo, nueve instruccio-nes), a 12,5 ns cada una, para procesarcada pxel (ver Programa Snippet 1).

elektor 10

Figura 2. En la parte superior, una seccin de la imagen original en blanco ynegro; abajo, el logotipo filtrado.

Figura 3. Seccin de la imagen original mostrada a continuacin de la versinalmacenada, que se compara con el logotipo que est por debajo. Abajo, lospxeles en blanco que representan el logotipo, los pxeles en negro como referenciade pxeles y los pxeles en gris que son neutrales. Los nmeros muestran los valoresde umbral y de referencia.

PROGRAMA SNIPPET 1

mov W,#$02 ;Contador de pxel : 460 Pxel por lnea!mov $1E,Wmov W,#$CDmov $1D,W ;Lazo para verificar una lnea de una imagen

:loop1 setb RA.0 ;Resetea el pulso de escritura de memoria externa?clrb RA.1 ;Resetea el reloj del contador de pxel externo?mov W,#$33 ;Umbral para la bsqueda del logotipomov W,RC-W ;Cuando W < RC se activa la bandera de acarreo

;(Carry Flag)rl RA ;Pulso de escritura de memoria externa

;cuando el acarreo no est seleccionado;reloj del contador externo de pxel

decsz $1Djmp :loop1decsz $1Ejmp :loop1

cin para determinar si los pxeles enblanco (por ejemplo, aquellos quehemos considerado que pertenecenal logotipo), continan teniendo sumismo valor, que todos ellos estndentro de un rectngulo con untamao razonable, y que dicho rec-tngulo est situado en la parte supe-rior izquierda o derecha de la panta-lla. Si todo esto es correcto, se iniciala segunda fase.

Fase 2Puesto que el circuito debe reaccio-nar en ausencia del logotipo de lacadena de manera muy rpida, ideal-mente dentro de una fraccin desegundo, necesitaremos un criteriopara determinar si el logotipo se estmostrando en pantalla o no, de modoque sea independiente de los cam-bios en el contenido de la imagen. Enesta situacin sera suficiente, nue-vamente, trabajar con una imagen enblanco y negro. El logotipo almace-nado en la memoria de imagen estformado por unos cientos de pxelesque tienen un valor de iluminacinmedio caracterstico, el cual normal-mente es bastante diferente del valormedio de los pxeles que le rodean.Los valores tpicos para un valor deiluminacin medio en el logotipo ypara aquellos pxeles que rodean alprototipo, se determina en esta faseantes de que se inicie su monitoriza-cin. El tamao del logotipo estdeterminado por una bsqueda lneaa lnea a travs de la memoria deimagen que busca y localiza los pxe-les blancos de las zonas ms exterio-res al logotipo. As, se aade unborde con un ancho de tres pxeles,lo que nos proporciona las coordena-das que definen el "rectngulo dellogotipo", por ejemplo, lo que ser elrea de la imagen monitorizada paradetectar la presencia del logotipo. Apartir de aqu, se contar el nmerode pxeles blancos que constituyen el

A partir de aqu, podemos calcular elcontenido de la parte visible de cadalnea de televisin escaneada, trabajoen el que se tarda, aproximadamente,52 s, con lo que tenemos un total deunos 460 pxeles de muestra. La sin-cronizacin lnea a lnea del programacon las lneas entrantes escaneadasse consigue utilizando una interrup-

cin externa obtenida a partir de laslneas de seal del circuito integradoLM 1881.Slo se muestrea una banda de 128lneas del tercio superior de la ima-gen, ya que es en esta zona dondegeneralmente se coloca el logotipo dela cadena sintonizada. A intervalosregulares se realiza una comproba-

elektor 12

PROGRAMA SNIPPET 2

mov W,$1D ;Contiene el ancho del rectngulo del logotipomov $04,W

:loop4 setb $04.4nopmov W,RC ;xxx Byte, lee la imagen proveniente de un

;conversor A/D dentro de la memoria RAM

mov $00,Wnopincsz $04jmp :loop4

PROGRAMA SNIPPET 3

mov W,$1Dmov $04,W

:loop5 inc RA ;xxx Byte, lee desde la memoria RAM y sumasetb $04.4mov W,$00snb RB.6 ;Bit de memoria, imagen externa de memoriajmp :greysb RB.7 ;Bit de memoria, imagen externa de memoriajmp :blckadd $09,W ;Aade un blancosnb C_Flagincsz $0A ;Suma blanco en $0B, $0A, $09dec $0Binc $0Bdec RAincsz $04jmp :loop5ret

:blck add $0C,W ;Aade un negrosnb C_Flagincsz $0D ;Aade un negro en $0E, $0D, $0Cdec $0Einc $0Edec RAincsz $04jmp :loop5ret

:grey jmp :x3 ;Dummy para pxeles grises:x3 jmp :x4:x4 dec RA

incsz $04jmp :loop5ret

logotipo y se aadirn, de maneraaleatoria, el mismo nmero de pxe-les negros en el interior del rectn-gulo del logotipo. El resto de pxelesse configuran a un valor neutral("gris"), seleccionando el segundobit de la memoria de imagen.

Fase 3En esta fase la imagen es monitori-zada en tiempo real, es decir, trama atrama. En cada trama se calcula laintensidad de iluminacin media delos pxeles del logotipo, as como elvalor medio del mismo nmero depxeles que no pertenecen al logotipo,y que estn repartidos sobre la zonade representacin del mismo. Si ladiferencia entre estos dos valores caepor debajo varias veces de un umbralya seleccionado, esto nos indica queel logotipo ha desaparecido.La Figura 3 muestra un segmento deuna imagen original y, a continuacin, laversin almacenada que ser compa-rada con el logotipo al que pertenece.En esta imagen, los pxeles del logo-tipo se muestran como blancos, los dereferencia como negros y los neutrales

como grises. Los nmeros representanlos valores de umbral y de referenciaLas pequeas muestras provenientesdel control remoto de infrarrojosalmacenado en la memoria EEPROM,las cuales representan el comandoque ser utilizado para detener lagrabacin, son enviadas al transmisorde infrarrojos. Con un poco de suerte,estas muestras sern detectadas porel grabador (de vdeo o de DVD) quedetendr su grabacin.El programa contina siendo monito-rizado. A partir de ahora lo que harser comparar la diferencia de la inten-sidad de iluminacin media con elumbral correspondiente, de maneraque seamos capaces de detectar lavuelta del logotipo de la cadena sinto-nizada. Este nivel de comparacin ten-dr un valor que ser ligeramentesuperior al utilizado para detectar laausencia de dicho logotipo. Tan prontocomo el logotipo ha sido detectado demanera clara, el transmisor de infra-rrojos enva el comando correspon-diente para continuar la grabacin.En la fase de monitorizacin se tieneque conocer la posicin del logotipo

en la pantalla de televisin. As, bus-cando lnea a lnea, tan slo se alma-cenarn en la memoria RAM internadel microcontrolador la secuencia depxeles que pertenecen al logotiposeleccionado. Este proceso se realizaexactamente a la misma resolucinque se ha hecho en la Fase 1, esdecir, de forma precisa dentro de losnueve ciclos de mquina por pxel(ver Programa SNIPPET 2).En el tiempo que queda hasta quefinaliza la bsqueda de una lnea, lospxeles almacenados son procesadosde acuerdo a si son pxeles del logo-tipo (en blanco), pxeles de referencia(negros) o pxeles neutrales (grises).Seguidamente se calculan las distin-tas sumas de intensidad de ilumina-cin (ver Programa SNIPPET 3).Cuando todas las intensidades de ilu-minacin de los distintos pxeles sehan sumado juntas, se calcula la dife-rencia entre la suma para los pxelesdel logotipo y los pxeles de referenciay se compara con el valor umbral ade-cuado, que depender del tamao dellogotipo de la cadena de televisin.Cuando se encuentran tramas que pre-

sentan una diferencia demasiadopequea y que se localizanvarias veces en una columna,se interpreta que el logotipode la cadena est ausente yel mando de infrarrojos envael comando correspondientepara detener el proceso degrabacin de vdeo.Para controlar el bus I2C sedispone de un mdulo de pro-grama denominado "perif-rico virtual" (este mdulo loproporciona la casa Scenix),que en nuestro caso ha sidomodificado para controlar lamemoria EEPROM de maneraque sea capaz de almacenar loscdigos para el comando decontrol remoto de infrarrojos, deforma que se pueda controlar el

elektor

Nota:Para un correcto funcionamiento del supresor de anuncios de TV esesencial que se cumplan las siguientes condiciones:

El logotipo de la cadena que tenemos sintonizada debe aparecerdentro de la tercera parte superior de la pantalla, en una posicinfija (como suele suceder en la mayora de los casos).

Es necesario trabajar con una buena seal de vdeo. Si la pantallano est sincronizada perfectamente el logotipo puede oscilar (inclusoesto puede suceder y no ser evidente a nuestros ojos). En esta situa-cin, el logotipo puede que no se reconozca correctamente.

14

proceso de grabacin del dispositivode vdeo.Como en nuestro caso tan slo necesi-tamos enviar al grabador dos comandode infrarrojos diferentes, podemos darlea nuestro dispositivo la funcin de"aprendizaje". En el modo de aprendi-zaje, los pulsos que llegan al detectorde infrarrojos se muestrean utilizandouna interrupcin y se cuantifican conuna base de tiempos. Los valores con-tados se almacenan de manera perma-nente en la memoria EEPROM. Cuandoestamos ya en funcionamiento, losvalores se sacan de la memoriaEEPROM y se almacenan en la memoriaRAM, de manera que la secuencia depulsos para el cdigo utilizado puedereconstruirse con una buena precisiny enviarse hacia el grabador utilizandoel transmisor de infrarrojos.

En usoUn requisito inicial indispensablepara el funcionamiento satisfactoriodel equipo es una buena seal devdeo. Si la sincronizacin no es per-fecta, el logotipo puede estar osci-lando (incluso puede suceder queeste movimiento no sea evidente anuestros ojos). Si se produce esteefecto es posible que el logotipo no sereconozca correctamente.Cuando se aplica la tensin de ali-mentacin a nuestro equipo, o des-pus de haber pulsado el botn de

elektor 16

LISTA DE COMPONENTESResistencias:(Todas son de pelcula metlica, de 0,25 W

y del 5%)R1 = 47R2 = 8k2R3 = 220R4,R6 = 100R5 = 3k6R7 = no montadaR8 = 120R9,R15 = 10kR10 = 3k9R11 = 75

R12 = 620R13 = 680kR14 = 3k3R16 = 120kR17,R22 = 220kR18,R19 = 1k5R20 = 27R21 = 1k2

Condensadores:C1 = 10nF 63V NP0C2-C4,C7,C8,C11,C14-C16 = 100nF

63V X7R

C5= 220 pF, cermico, NP0, 63 V C6 = 56pF, cermico, NP0, 63 V C9 = 100pF, cermico, NP0, 63 V C10= 510pF, cermico, NP0, 63 V C12,C13,C18 = 220nF 63V X7RC17 = 33pF, cermico, NP0, 63 V C19-C23 = 10F, electroltico de 16 V, E2.5-5C24 = no montado C25 =100F, electroltico de 16 V, E2.5-5

Semiconductores:D1,D2 = 1N4148D3 = LED rojo de baja corriente de 5 mm

Figura 4. Plano de montaje decomponentes de la placa de circuitoimpreso de doble cara. El trucoconsiste en trabajar con una memoriaSRAM de 28 terminales y con unencapsulado SOJ.

reset, el programa se ejecuta en cuatrofases. En la primera fase los dos cdi-gos de comandos de infrarrojos seconfiguran de manera adecuada paracontrolar el grabador correspondiente.

APRENDIZAJE DE CDIGOS DE IR(INFRARROJOS)Enciende el LED verdeEspera la seal de IR

Ahora tenemos aproximadamente 4segundos para presionar el botnrequerido (por ejemplo, REC, o sea,GRABACION) en el mando de con-trol remoto. El transmisor de infrarro-jos en el control remoto debe estarsituado tan slo a unos pocos cent-metros del diodo receptor del equiposupresor de anuncios. Si no se recibeninguna seal de infrarrojos dentro deestos 4 segundos el programa salta ala fase de FIND LOGO (es decir,BUSCAR LOGOTIPO), en caso con-trario procede de la manera siguiente:

Seal de IR reconocidaEl diodo LED verde parpadeaLee seal de IR

Almacena el cdigo en la memoriaEEPROMApaga el diodo LED verdeEnciende el diodo LED rojoEspera la seal de IR

El procedimiento para aprender elcdigo del comando PAUSAes elmismo, excepto que slo se permiten2 segundos. Si no se recibe ningunaseal de infrarrojos dentro de estos 2segundos, el programa salta a la fasede FIND LOGO. En caso contrarioprocede de la manera siguiente:

Seal de IR reconocidaEl diodo LED rojo parpadeaLee seal de IRAlmacena el cdigo en la memoriaEEPROMApaga el diodo LED rojo

Los comandos de grabacin y depausa (por supuesto, podemos utilizar

cualquier otro comando de controlremoto que hayamos elegido) slo tie-nen que programarse la primera vezque se utiliza la unidad o si deseamoscambiar dichos comandos. En casocontrario, simplemente tendremos queencender la unidad y esperar.

BSQUEDA DEL LOGOTIPOEnciende los diodos LEDS rojo y verde

Se ejecuta el siguiente procedimientopara los campos primero y segundo:

Espera una interrupcin en la zonasuperior de la imagenEspera la interrupcin de lneaProcesa las lneas 33 a 96

Si no puede llegar a reconocer ningnlogotipo en la memoria externa, Elprograma permanece en este bucle;en caso contrario salta a la fase:

elektor 17

Figura 6. La unidad del transmisor de infrarrojos est construida sobre un conector jackrecto macho en el que se ha soldado el diodo emisor en lugar del cable tradicional.

Figura 5. Se utiliza un puente para elconector de programacin de modoque se proporciona un reloj almicrocontrolador.

D4 = LED verde de baja corriente de 5 mmD5 = SFH203FA (Infineon)T1,T3,T4 = BC547BT2 = BC557BT5 = BC337/40LD1 = LD271-H (Infineon/Osram) *IC1 = ICS502M (ICS)IC2 = ADC1175CIJM (National)IC3,IC8 = 74AC4040IC4 = SX28AC/DP (Scenix/Ubicom)*IC5 = 61298P6 SOJ28-3 (IDT)IC6 = NM24C08N08E (Fairchild)IC7 = 74HCT00IC9 = LM1881N08E (National)IC10 = 78L05

Varios:X1 = Cristal de cuarzo de 20 MHz, con

encapsulado HC49 U-HL1 = 4H7K1 = Conector tipo Cinch (Lumberg

WBTOR 1)K2 = Conector tipo de adaptador

de tensin de red de 2 mm (Lumberg NEB / J 21R)

K3 = Conector tipo Jack hembra enminiatura (Lumberg KLBR2)

S1 = Pulsador de un circuito un contacto(Schurter 1301.9502, sin condensador)

Adaptador de tensin de red de 7,5 a 9 VDC, 300 mA

Caja por ejemplo, Woehr Bernic Desk Top2011S, www.woehrgmbh.de

Cabeza transmisora de InfrarrojosConector tipo Jack macho en miniatura

(Lumberg KLS2SL)Emisor de infrarrojos LD 271 H (Infineon)

(ver ms arriba)

* Fichero con cdigo hexadecimal040051-11 con descarga gratuita.

NOTA: Este circuito no ha sido verificado o rediseado por los laboratorios dediseo de Elektor. El uso de la unidad Viconti descrita en este artculo puedeque no sea legal en todos los pases.

ANLISIS DE LOGOTIPO

Este proceso ya ha sido descrito ante-riormente bajo el apartado "Fase 2".

MONITOR DEL LOGOTIPO

Se ejecuta el siguiente procedimientopara los campos primero y segundo:

Espera una interrupcin en la zonasuperior de la imagenEspera la interrupcin de lneaProcesa las lneas 33 a 96

Despus de este procesamiento, laejecucin puede proceder de tresmodos posibles:

Logotipo presente:El diodo LED verde parpadea demanera peridicaVuelta a la fase MONITOR DELLOGOTIPO

El logotipo acaba de desaparecer:El diodo LED rojo parpadea demanera peridicaSe procede a transmitir el cdigo deinfrarrojos 1 (TRANSMISIN DELCDIGO 1 DE IR)

El logotipo acaba de aparecer:El diodo LED verde parpadea demanera peridicaSe procede a transmitir el cdigo deinfrarrojos 2 (TRANSMISIN DELCDIGO 2 DE IR)

TRANSMISIN DEL CDIGO 1 DE IRRecupera de la memoria EEPROM elprimer cdigo de infrarrojos aprehen-dido y lo transmite 3 vecesPasa a ejecutar de nuevo la faseMONITOR DEL LOGOTIPO

TRANSMISIN DEL CDIGO 2 DE IRRecuperacin de la memoria EEPROMdel segundo cdigo de infrarrojosaprendido y triple transmisin.

Nueva ejecucin de la fase MONITORDEL LOGOTIPO.

MontajeLa placa de circuito impreso de doblecara para nuestro equipo Supresor deAnuncios ha sido diseada para sermontada exactamente en la caja queaparece en la lista de materiales, demanera que no se necesite cablearningn componente utilizando termi-nales al aire. La colocacin de los com-ponentes sobre la placa, como semuestra en la Figura 4, puede pre-sentar algunas dificultades, debido aque el multiplicador de reloj, el con-versor A/D y la memoria RAM soncomponentes SMD. Los dos primeroscircuitos integrados pueden soldarseutilizando una punta de soldador muyfina y algo de habilidad, pero la memo-ria SRAM se suministra en una encap-sulado SOJ (pequeo encapsulado conterminales en J), cuyos terminalesestn doblados sobre el propio circuitointegrado. Por lo tanto, para no come-ter ninguna imprudencia, se reco-mienda seguir los siguientes consejos:

1. En primer lugar colocaremos elcomponente en su posicin correctasobre la placa de circuito impreso ysoldaremos cuidadosamente dosterminales opuestos de forma dia-gonal de dicho circuito integrado.

2. Seguidamente, se soldarn el restode los terminales lo ms rpida-mente posible, sin preocuparnospor ahora de si ha quedado algnpuente de estao entre algunos delos terminales del circuito inte-grado. Es preferible utilizar unapunta normal de soldador que unapunta fina, ya que esto nos permi-tir realizar este trabajo de unamanera ms rpida.

3. Colocaremos un trozo de trenzade malla con flux a lo largo de losterminales ya soldados y, con una

punta de soldador muy caliente,repasaremos todos los terminales.Con un poco de suerte, todo elexceso de estao ser retirado delos terminales y nos presentarnuna apariencia satisfactoria. Porsupuesto, podemos (y debemos)verificar que todos los posiblespuentes de estao han sido reti-rados. Es importante que la trenzade malla tenga suficiente flux yque este trabajo se realice demanera rpida.

El resto de los componentes tienen ter-minales normales y no deben presen-tar mayores dificultades. Por supuesto,debemos vigilar que hayamos colocadotodos los componentes, tales como dio-dos, condensadores electrolticos, tran-sistores y circuitos integrados, con lapolaridad correcta.El conector tipo header, situado enla parte central de la placa de circuitoimpreso, solamente es necesario siqueremos realizar una programacinsobre el circuito impreso del microcon-trolador (utilizando el mdulo SX-Keyde la casa Parallax). Para un modo defuncionamiento normal, sencillamentetendremos que colocar un puentesobre la posicin 1, tal y como se mues-tra en la Figura 5. Esto asegura que seproporciona la seal de reloj corres-pondiente al microcontrolador.Por ltimo, la Figura 6 muestra cmose ensambla el transmisor de infrarro-jos. El diodo transmisor se debe soldara un conector tipo jack macho ydoblado de manera que el conjuntopueda ser fcilmente alojado dentrode un encapsulado acodado de estetipo de conector. El diodo puede sermontado con un pequeo soporte deplstico que asegure que quede colo-cado fijamente en su sitio. El conjuntototal puede girarse sobre el conector yhacer que apunte de manera precisaal diodo receptor del grabador.

(040051-1)

elektor 18

elektor 29

circuitos impresos circuitos impresos circuitos impres

Todos los circuitos estn a tamao real (100%) excepto indicacin en contra.

030178-1(C) ELEKTOR

Analizador R/C 030178-1

Modulador PWM 044040-1

(C) E

LEKT

OR

030432-1

Cmaras Canon EOS va inalmbrica

030432-1L1

(C) ELEKTOR030432-2

Cmaras Canon EOS va inalmbrica 030432-2L1

Supresor de Anuncios en TV 040051-1L1

Supresor de Anuncios en TV 040051-1L2

TECNOLOGA DESENSOR DE LUZMedida de luz del da usando LEDs

Los sensores sensibles a la luz con caractersticas similares alas del ojo humano a menudo se implementan por medio defotorresistencias o fotosensores especiales (algunos caros).Poca gente cree que pueda usarse un LED normal comosensor ptico que responda igual que el ojo humano.

El modelo HSMF-C118 de Agilent Technologies es un LEDRGB tricolor en un encapsulado SMD. En la Tabla 1 seofrece un sumario de sensores de luz tiles para luz de da.

Algunos fabricantes de IC eliminaron parte de los proble-mas de estos sensores y los regularon para poder actuarcomo convertidores con parmetros adecuados para elespectro visible, con tiempos de respuesta ms rpido quelos sensores pasivos LDR. Para aplicaciones de laboratorio laprecisin es muy alta (lo cual hay que pagarlo) con sensoresde color como el modelo MCS3xx RGB de Truecolor Drei-feld. Se caracterizan por una sensibilidad espectral estanda-rizada y filtro de color, y estn pensados para ser seguidospor arrays similares a los chips de una cmara CCD.

El monoltico OPT301 de Burr-Brown tiene una sensibili-dad relativa del 80 % para luz amarilla y un pico de res-puesta cerca de la regin infrarroja. Slo est disponibleen un encapsulado metlico TO99. Requiere una tensinde alimentacin simtrica, la cual puede ser una desven-taja para aplicaciones modernas. Adems, necesita un fil-tro infrarrojo si se usa como sensor de luz de da.

Luz de daLa luz de da contiene una elevada proporcin de radiacininfrarroja de longitud de onda larga. Nuestra experienciacon la luz solar fue clida, con la luz a la salida del solpudimos comprobar que era ms clida que la luz a lapuesta de sol. Por el contrario, la luz de la luna tiene unaelevada proporcin de radiacin ultravioleta de onda corta.Esto es porque nuestra experiencia con la luz de la luna fuefra. Nuestro cerebro tambin ve con nuestra piel, y no esun accidente que la composicin espectral de la luz est

elektor 30

K.-J. Thiesler

Frecuentemente los fotodetectores para luz visible se constru-yen usando resistencias dependientes de la luz (LDRs), las cua-les son bien conocidas. Su sensibilidad espectral es similar ala del ojo humano. Sin embargo, para la edad SMD, con suspros y contras, el tamao de sus encapsulados es grande, ascomo las tolerancias, la dependencia de la temperatura y lascorrientes de sensores, resultando caros y muy lentos. La velo-cidad a la cual las LDRs responden a la variacin de los nive-les de luz es similar a la que tiene el ojo humano, con cam-bios de resistencia ocurridos en el rango de unos segundos.

Los fotodiodos rpidos con idntica sensibilidad a la delojo humano son bastante raros. La mayora de los fotodio-dos son sensibles a la regin infrarroja, amplindose hastalos 1.100 nm. El fotodiodo especial de silicio BPW21 essensible a la regin visible desde 425 a 675 nm y tiene unrea activa de 7,5 mm2 y est encapsulado en TO5. Seconsidera un elemento de referencia y con un buen precio,adems de ser preciso, con una excelente linealidad ytener varias rdenes de magnitud ms rpidas que una LDR(ton/toff = 6 s sobre un toff 3 s). A menudo se usa comoun sensor de referencia de la luz solar para sistemas de ali-mentacin por placas fotovoltaicas. El fototransistor BPW21est clasificado como un producto discontinuo, sugirin-dose el PBPW21R de Vishay Semiconductors como alterna-tiva. Sin embargo, todava puede encontrarse en muchastiendas, y su precio est en la misma lnea que el amplifica-dor operacional AD820 de Analog Devices.

Otros tipos de sensores de luz incluyen modernos opto-sensores inteligentes con caractersticas de laboratorio, talescomo el TCS230 de TAOS, HDSL9000 de Agilent Technolo-gies y el TSL230 de Texas Instruments. Tambin hay compo-nentes que operan como convertidores de luz a frecuencia.

referenciada a su color de temperatura. Nuestros ojos hanevolucionado de acuerdo con los resultados de desplaza-mientos de espectros especficos que ocurren de acuerdocon la intensidad de luz, con un decremento de sensibilidaddel color cuando disminuye la intensidad de ste.

La luz incandescente tiene una proporcin de radia-cin de luz infrarroja, con una insuficiente cantidad deluz ultra-violeta. Nuestros ojos no pueden captar la longi-tud de onda larga (IR o radiacin trmica), las clulas denuestra piel estn mejor equipadas para esta cuestin.Sin embargo, casi todos los detectores de silicona tienensu pico de sensibilidad en la regin infrarroja, por lo queson inadecuados para detectar luz de da o luz artificial.

Un LED normal, adems de su color, emite luz visible, lacual, despus de todo, es para la que est diseado. Su efi-ciencia es muy baja, porque la mayora de su energa seconvierte en calor, aunque la cantidad de calor generado esmuy significativa debido a su baja disipacin de potencia.

Al contrario que todas las otras fuentes de luz artificial,los LEDs emiten casi luz monocromtica con elevada satu-racin de color. En el CIE del carbn que se muestra enla Figura 1, todas las regiones espectrales para LEDs decolor estn localizados junto al borde de la lnea disconti-nua de mxima saturacin de color. En el punto blanco,por el contrario, la saturacin de color llega a cero.

El modelo CIEEl modelo CIE no significa que sea perfecto, porque nose puede usar para explicar colores como el marrn uoro. Es inadecuado para definir o especificar con preci-sin nuestra subjetiva percepcin de color.

Los colores fuera del rango de modelos de color, talescomo RBG, CMYK, LAN y otros modelos, slo viven real-mente en el interior de nuestro cerebro. Los conos sensiblesal color y barras tienen en nuestra retina un solapamientoespectral de sus respuestas, lo que significa que contribuyena toda la imagen. Su informacin se transmite al cerebro atravs de impulsos qumicos en el bulbo del nervio. En elcaso de nuestro cerebro, esos impulsos estn prximos,por diafona entre las clulas individuales, que son las queforman una imagen de color en el cerebro. En este proceso,los receptores simplemente transmiten los impulsos que fal-tan a cualquier clase de informacin del color. Los coloresexisten en el cerebro como resultado de la combinacin deesos impulsos y evalan su mutua relacin.

Una imagen a pleno color se puede generar usandouna pantalla plana hecha de LEDs RGB. Sin embargo, lospuntos de color (colores que no se pueden generar direc-tamente usando los colores primarios) an estn perdidosen un display. Por otro lado, la saturacin de color de undisplay de LED no se puede emparejar debido a la altacalidad de impresin de la pantalla LC reflectiva o monitorCRT, o incluso por una lmpara incandescente con filtrosde color. Por eso se usan las lmparas de arco como fuen-tes de luz para proyectores de pelculas en los cines.

Todo esto demuestra las virtudes y los vicios de los LEDscomo sensores de color, teniendo el ojo humano como refe-rencia. Lo que es muy sorprendente es la alta calidad delos sensores de color basados en LEDs que recientementese estn desarrollando. Despus de todo, la evolucin delos LEDs est an en su primera fase y se puede asumir quean hay muchas aplicaciones que se pueden desarrollar.

Otra forma de verloVemoslo de otra manera, en lugar de usar un LED paraemitir luz, usaremos un LED desnudo amarillo o verde enun campo de luz y conectaremos un voltmetro en sus pati-llas. Si lo hacemos as, mediremos una tensin que varade acuerdo a la intensidad de luz que cae en el LED.

Desafortunadamente, esas medidas no se pueden utili-zar directamente para casi nada porque el rea sensible a

elektor 31

Figura 1. La gamade colores de lacaracterstica CIEestndar, nos muestra las regionesdemarcadas delLED.

Tabla 1. Sensores integrados para luz de da

Tipo Topologa Sensibilidad

Fabricante Encapsulado Rango en nm

Mximoen nm

BPW 21 P-N Fotodiodo 420-675 565 Vishay 2-pines TO5

OPT 101 Fotodiodo con OTA 280-1200 850 BurrBrown SO8 & DIP8 & SIP5

OPT 301 Fotodiodo con OTA 200-1150 750 BurrBrown 8-pines TO99

TSL 25x Fotodiodo con OTA 300-1100 780 Texas Instruments 3-pines Plstico

MCS3xx 3 RGB P-N Fotodiodos*400-510490-610590-750

Jencolour TO5 & SO8

Los sensores integrados Truecolor Dreifeld RGB con filtros de interferencia dielctrica y sensibilidad espectral estndar, con o sin bloque IR.

la luz es extremadamente pequea y la eficiencia del LEDdisminuye, lo que significa que esta tensin slo se puedecargar con una corriente extremadamente pequea (en laescala de femtoamperios). Incluso la resistencia interna deun DVM es significativamente menor que la fuente de resis-tencia de un LED operando en modo sensor.

El esquema del circuito de la Figura 2 muestra un LEDactuando como un sensor y conectado a la entrada noinversora de un amplificador operacional. Este amplifica-dor operacional est cableado como un conversor deimpedancia y tiene una impedancia de entrada del ordende varios teraohmios (1012 ), debido simplemente a susentradas JFET o CMOS.

Eso tiene lugar casi sin cargar la tensin del sensorLED. Las tensiones del sensor LED que se listan en laTabla 2 se obtuvieron usando este circuito de medida.

Aqu la designacin de conversor de impedancia noes del todo correcta, porque esto es un amplificador detransimpedancia, el cual es una red de doble puertocaracterizada por la corriente, tensin y conversin deimpedancia. En el circuito que se muestra en la Figura 2,el amplificador de transimpedancia slo est cableadocomo un conversor de impedancia. Sin embargo, esto nonecesita debatirse ni ahora, ni en el futuro.

La Figura 3 muestra un interruptor electrnico que con-muta conectando la carga RL al crepsculo y la apaga denuevo al alba. La red formada por R1-R3 proporciona unatensin de referencia UREF = 2,25 V en la entrada no inver-sora, con una histresis medida de aproximadamente 250mV. Este valor de disparo no es crtico, es adecuado parados LEDs amarillos de baja corriente conectados en serie.

Con dos sensores LED orientados en diferentes direccio-nes, el nivel de umbral se cruza rpidamente durante el cre-

psculo. Para este circuito de precisin se hace necesario eluso de resistencias con el 10% de tolerancia. Usando dosLEDs el circuito se hace insensible a la luz artificial que caeen un solo sensor, por ejemplo la luz de una farola o losfocos de un coche. El circuito de retardo consta del LED D3,las resistencias R4 y R5 y el condensador C4. El diodo D3est metido en un trozo de tubo termo-retrctil que da mejo-res caractersticas de bloqueo que las de un diodo regular.

Seleccin de amplificador operacionalEn teora, un TLC271 (el cual tiene una etapa de entrada conun simple MOSFET de canal p) es una eleccin adecuada,porque su corriente de polarizacin de entrada es tan bajacomo la del AD820. En la prctica, sin embargo, se inclinaa oscilar en el punto de conmutacin. Esta tendencia a osci-lar no se puede eliminar con los amplificadores operaciona-les TLC271, OPA132, AD8035, AD8510 y TLE2081. Conun AD8065, AD820 o AD8610, puede usarse una red com-puesta de R2, R3 y C2 para generar una histresis, la cuales necesaria para proporcionar una conmutacin cuando sealcanza el crepsculo. El circuito de retardo no es necesariocon los ltimos tipos de amplificadores operacionales.

Un TL081 no ve la red de integracin como la fuentede una tensin de disparo, slo como una red de reali-mentacin que establece la ganancia. En un circuito cons-truido de acuerdo con la Figura 2, se debera colocar uncircuito trigger Schmitt entre la salida de IC1 y el LED D3.En cualquier caso, el TL081 no oscila de forma natural.

La alta precisin OPA665 est completamente sobre-cualificada (lo que hace que sea muy caro) para traba-jar el sensado de la luz de da. Se puede usar paraconstruir un detector rpido para lmparas de arco. Sinembargo, est diseado para operar con una tensin dealimentacin bipolar de 5 V.

La foto de la cabecera del artculo nos muestra unaplaca prototipo (EVM) de Texas Instruments que el autor uti-liz para probar varios tipos de amplificadores operacio-nales en el circuito de luz de da. La Tabla 3 proporcionaun sumario de amplificadores operacionales adecuados.Otros tipos de amplificadores operacionales tienen transis-tores de entrada bipolares o MOSFETs complementariosinadecuados, debido a que su resistencia de entrada esdemasiado baja o porque su corriente de entrada de offsetes demasiado alta. Tales corrientes de offset resultan siem-pre de diferencias en las corrientes de puerta de los transis-tores complementarios en la etapa de entrada.

El punto de conmutacin de valores se puede desplazarpara acomodarlo a otras intensidades de luz u otros tipos deLEDs, para lo cual ajustaremos los valores de R1a y R1b.Cuando ajustemos esos valores, es mejor cortocircuitar la redde retardo (D3, R4 y R5). Esta red de retardo es un circuito deretardo en desconexin de unos 3 s. Esto puede parecer bas-tante corto si lo comparamos con la duracin del crepsculoen nuestras latitudes, pero est basado en la experienciaprctica. En lo que se refiere a la visin en color, nuestros ojostienen un rango dinmico para la intensidad de luz alrededorde 100 dB (desde aproximadamente 0,1 a 20,00 lux).

Durante el crepsculo, la tensin en el LED se incre-menta o decrementa notablemente, y pasa a travs delpunto de conmutacin en la banda de histresis de formarelativamente rpida. Para cambios extremadamente len-tos en la intensidad de luz, deberamos usar un modernoamplificador operacional, tal como el AD8610, ya que

elektor 32

Figura 2. Las entra-das de un amplifi-cador operacionalCMOS cableadascomo un converti-

dor de impedanciatienen una resisten-cia tan elevada que

no colocan unacarga excesiva enla salida fotovol-

taica del sensor aLEDs.

Figura 3. Este con-mutador de luz de

da trabaja con casitodos los tipos de

amplificadores ope-racionales JFET y

CMOS.

elektor 33

Tabla 2. Tensiones de LED equivalente para significar los cambios de nivel de luz maana/tarde y con luz lunar (Figura 1 salida)

LED Tipo UBIAS [V] con un LED UBIAS [V] con LEDs

Crepuscular Oscuro Crepuscular Oscuro

Amarillo TLLY4400 (3 mm baja corriente) 1.1 0.8 2.2 1.0

Rojo TLLR4400 (3 mm baja corriente) 1.0 1 2.0 1

Verde TLLG4400 (3 mm baja corriente) 1.2 0.8 2.4 1.4

Azul 3 LF-59EBGBC (5 mm RGB) 1.5 2 2.4 2

1: Un LED rojo detecta radiacin casi infrarroja, por lo que no se puede usar para medir luz de noche.2: No medida.3: Slo un LED azul conectado.

Tabla 3. Una seleccin de amplificadores operacionales adecuados con etapas de entrada JFET

Tipo GBPen MHzOffseten V

Inputbias in

pA

UCCin V

ICCen mA

UINmax.en V

Fabri-cante

Encap-sulado Probado? Nota(s)

AD8033 80 1000 1.5 +5 to 24 3.30 to

+UCC3AnalogDev.

SO 8 &SOT 23 yes Parada

AD8065 145 400 2 +5 to 24 6.40 to

+UCC3AnalogDev. SOT 23 yes

AD820 1.8 100 2 +3 to 36 0.65-0.2 to

+UCC1AnalogDev.

SO 8 & DIP 8 yes

AD8610 25 85 2 +5 to 26 3.50 to

+UCC3AnalogDev.

SO 8 &MSOP8 yes

AD8627 5 500 0.5 +5 to 26 0.750 to

+UCC1AnalogDev.

SO 8 &SC70 yes

OPA132 8 250 5 +5 to 36 4

Mrgenesde alimen-

tacin(entrada y

salida)

BurrBrown

SO 8 & DIP 8 yes

THD =0.000.08%

TLE2071 10 500 6

+4.5 to36 1.7

0 to+UCC

TexasInstr.

SO 8 & DIP 8 yes

AjusteOffset

TLE2081 10 1100 6

+4.5 to36 1.7

0 to+UCC

TexasInstr.

SO 8 & DIP 8 yes

AjusteOffset

TL081C 3 3000 5 +4.5 to16 1.40 to

+UCCTexasInstr.

SO 8 & DIP 8 yes

AjusteOffset

TLC271C 0.09 1100 0.1 +3 to 16 1

-0.2 to+UCC-1

TexasInstr.

SO 8 &DIP 8 yes

AjusteOffset

OPA655 240 1000 -5 4.75 to 5.25 25 2.75BurrBrown

SO 8 & DIP 8 no

INA121 200 4 2.25 to 18 0.45-UCC+2

to+UCC-1

BurrBrown

SO 8 & DIP 8 no

PrecisinEntradaAmp.

tiene un comportamiento de conmutacin prcticamenteestable y una pequea cantidad de histresis de luz. Estopuede permitir la omisin del circuito de retardo.

Espectro de luz y visin humanaLa Figura 4 muestra la sensibilidad del ojo humano a laluz del da y a la noche , con el espectro de varios compo-nentes electrnicos. La sensibilidad espectral del ojo cam-bia con diferentes niveles de luz. Esto es razonable, por-que no slo podemos ver la luz de la luna azulada cuyoespectro est cerca de la zona UV, tambin vemos la luzdel sol amarillenta que se cambia hacia la regin IR.

As como la retina se adapta a diferentes niveles de brillo,tambin se adapta al color si observamos durante un largoperiodo de tiempo. Nos damos cuenta de que una hoja depapel blanco es blanca, incluso si est iluminada por luzincandescente, porque nuestra memoria nos dice que elpapel es blanco, aunque se refleje una luz rojiza amarillenta.

Nuestros ojos tambin se pueden ajustar a un enormerango dinmico de brillo, el rango va desde la luz de nochea la de da. Este rango va desde 0,00001 a 1,000,000cd/m2, el cual corresponde a un rango dinmico de 220dB. Ningn componente artificial puede lograr este enormerango dinmico. La percepcin de color y contraste mejoracon la intensidad ligera creciente, pero disminuye de nuevocon una luz muy luminosa. Sin embargo, en la mayor partede este rango de intensidad luminosa nuestros ojos son sen-sibles en el espectro negro y blanco. En la regin de color,nuestros ojos tienen un rango dinmico de slo 100 dB.

La sensibilidad humana de color es individual. No hayninguna cosa de color verde que se perciba igual por todoel mundo, sin embargo un gris neutral o un blanco perfectoes el mismo para todo el mundo. Todas las calibracionesestn basadas en la percepcin subjetiva del color porparte del usuario en cuestin. Por el contrario, es cierta-mente posible estandarizar fuentes radiantes relativas talescomo el gris de una tarde nublada, el blanco de una lm-para incandescente o el amarillo Sahara de un coche, por-que son tcnicamente medibles, ajustables y repetibles.

La retina, que cubre el interior del hemisferio traserodel globo del ojo, consta de una red de clulas sensoria-les en forma de cono y barra (receptoras) que conviertenla luz incidente en sustancias electromecnicas (energaneuronal). La disposicin y distribucin relativa de esosreceptores vara en la parte superior del hemisferio tra-sero entero del globo del ojo. Esos factores varan relati-vamente la localizacin en la superficie de la retina, yello tambin vara de una persona a otra.

Aproximadamente 100 millones de barras estn activaspara la visin nocturna y aproximadamente seis millones deconos estn activos para visin nocturna. Como los LEDsmulticolor tienen anchos de banda estrechos y diferentesintensidades de radiacin, las clulas sensoriales para el bri-llo, contraste y color tienen sensibilidad diferenciada y com-pleja, pero tienen anchos de banda relativamente grande.Hay tres tipos de conos, los cuales son sensibles a la luz deda y responden a longitudes de onda corta, media y largade donde viene su nombre S, M y L, respectivamente. Por elcontrario, a las caractersticas de emisin monocromticade color de los LEDs, los conos tienen unas curvas de res-puesta enormemente solapadas.

Los colores en la regin azul parecen ser ms oscurosque los colores en las regiones verde y roja porque la lon-gitud de onda corta de las clulas de sensores respondenms dbilmente al estmulo. Debido al gran solapamientoen las sensibilidades espectrales de los conos S, M y L, unapersona con visin normal tiene una elevada sensibilidadde visin a 555 nm (verde) durante la visin de da (visinfotpica). El sensor de luz BPW trabaja en su zona demxima sensibilidad, como son los sistemas de sealiza-cin usados en ferrocarriles y transporte marino. Por el con-trario, los modernos semforos tienen en cuenta a la genteque no tiene una percepcin estndar de color y emitenuna seal luminosa verde con una gran componente azul.

Las lentes de nuestros ojos absorben luz ultravioleta.La gente que desarrolla cataratas puede tener las lentesde la cornea natural desplazada por unas lentes de pls-tico artificial. Este tipo de personas son capaces de verla luz UV -ultravioleta- en el rango que va por debajo delos 300 nm, gracias a sus conos S. Los insectos son espe-cialmente sensibles a la luz UV. Para la gente con visinnormal, la mxima sensibilidad espectral para visinnocturna (visin skoptica) es a 507 nm.

Durante la transmisin de datos desde las clulas sensoria-les del cerebro, hay diafona entre los grupos de clulas veci-nas, no slo en la retina sino tambin en los nervios pticos yen el cerebro. Una imagen virtual slo entra en la existentedespus de que esos impulsos nerviosos lleguen al cerebro,donde son procesados con referencia a la informacin quehay almacenada en el cerebro y convertida en una imagen.El ojo slo es el sensor de medida para este proceso, y lasclulas sensoriales reales deslumbran para colores y formas.Ellos simplemente convierten la energa de luz en estmuloselectromecnicos, los cuales no contienen datos de color ni deimagen. Esto es comparable a una tarjeta de procesador gr-fico con sus tres lneas RGB para un monitor. Aqu slo setransmiten tensiones, ni datos de color ni datos de imagen.

elektor 34

Figura 4. Compara-cin de rangos de

espectro humano (a)y rangos espectrales

tecnolgicos (b).

a b

En cierto sentido, el ojo digital descompone una imagenfoto-realista que choca con las clulas individuales delreceptor a travs de la pupila y lente. Debido a la proximi-dad entre los receptores vecinos, los nervios pticos y lasclulas del cerebro, lo que nosotros vemos es una imagenfoto-realista no pixelada, efectos de moir u orla de color(tal como la generada en un monitor y la bien conocidatecnologa de impresin, porque los monitores y el papelsimplemente no tienen cerebro). Esto significa que un est-mulo de color en el cerebro slo se consigue combinandola informacin de todos los receptores y los nervios pticos.

El color no est en la luz ni en el ojo, sino en el cerebro.Isaac Newton

Las complejas conversiones qumicas, elctricas y trans-ferencias hacen imposible una estandarizacin, especial-mente porque los niveles de sustancias endgenas en elcuerpo pueden cambiar la percepcin del color. Estosucede con deficiencias vitamnicas o con emisiones de sus-tancias endgenas, las cuales en casos extremos puedenllevar a un apagn, en el cual el cerebro ve un fuerte incre-mento de blanco, los colores llegan a un lavado y los tonosde gris ms brillante (por supuesto, aqu no nos referiremosa los apagones de ciertos polticos bien conocidos).

Sin embargo, el color no es una consideracin predomi-nante en el cerebro. Esto es evidente si intentamos (en vano)determinar la distancia de la fuente de luz. Podemos saberla distancia a una estrella en el cielo de la noche. Conse-cuentemente, el cerebro no slo necesita la caracterstica deemisin de color de un objeto, pero tambin su estructura yla naturaleza de su superficie (relativo a la experiencia acu-mulada), en lo que se refiere a generar una imagen usandola informacin total del color. En todo el proceso, el cerebrotambin evala otros impulsos, tales que puedan sensar eltacto, gusto, olor y odo, y lo mismo desde el segundo ojo.

Aproximadamente del 8 al 10% de los hombres euro-peos y del 0,5 al 1% de mujeres europeas han heredadouna sensibilidad reducida para el rojo y/o verde. La rela-cin normal de las sensibilidades de los tres conos fotpi-cos S, M y L es del 10 % de azul, 48 % de verde y 42 %de rojo. Con una deficiencia visual cromtica, los tres tiposde conos tienen una distribucin relativa diferente (talescomo una deficiencia verde con una distribucin del 30%de azul, 30% de verde y 40% de rojo).

Algunos colores son invisibles para algunas personasque no pueden distinguir de forma correcta el verde delrojo, otros no pueden ver la diferencia entre el rojo y elverde y otros tienen una deficiencia cromtica slo en elcentro, en la regin de visin aguda del ojo.

El cono de distribucin difiere de persona a persona, ytambin vara dependiendo de la superficie total de laretina. La diferenciacin rojo/verde disminuye al aumentarla distancia de la regin de visin aguda central (hacia elotro borde posterior del hemisferio de la superficie del ojo).

El color invisible total es muy raro y slo ocurre en el0,003% de la poblacin. Tambin hay una forma amari-llo/azul de color invisible. El color invisible es una defi-ciencia hereditaria que no cambia con la edad, y no sepuede originar durante el curso de la vida de una per-sona, porque es inherente.

The normal red/green distribution is relative to CentralEurope and originates from the ancient times of hunters andgatherers, when it was vital to survival to be able to gather

red berries from beneath green leaves or follow blood tra-ces in the forest. Strictly speaking, our normal conditionamounts to a hypersensitivity for red/green contrast percep-tion, which is not necessary in other types of landscapesuch as deserts or polar regions. Colour blindness as avisual deficiency is thus relative to the visual capacity of amajority of the population in a particular landscape.

For persons in professions such as web design and equip-ment design, who deal with the visual aspects of devices, itis certainly important to pay attention to this phenomenon,since men and women with various forms of colour blindnessform a considerable proportion of our population. What iswhite? What is blue? What is a neutral grey? These conside-rations influence phenomena such as simultaneous contrast(apparent colour tinting of an area seen against a back-ground), colour stereoscopy (which causes red to appear tobe closer and blue further away), illegibility of red text on agreen background, and other types of chromatic displace-ment. After all, our lives and our moods depend on colour.

The technology used in our electronic media is similarto the biology of our eyes. However, no-one has yet suc-ceeded in using technical resources to transform the infor-mation from our nerves and brain into a photograph.

SumarioLos sensores de luz que utilizan LEDs estndar como senso-res conectados a amplificadores operacionales con entra-das JFET o simples etapas de entrada MOSFET son los ni-cos que merecen consideracin. En una de esas configura-ciones, varios tipos de topologa de IC exhiben diferentestipos de comportamiento oscilatorio durante la conmutacin.

Con tipos de integrados relativamente viejos, la frecuen-cia de oscilacin en el punto de conmutacin slo se puededefinir con realimentacin integrada usando C2 y R3. Porel contrario, con otros tipos de amplificadores operaciona-les ms recientes una red RC en la entrada no inversoraproduce un mejor comportamiento de conmutacin con his-tresis adicional en el rango de la intensidad luminosa.Esto depende del sistema de compensacin integrado en elcircuito integrado, el cual no es externamente visible.

Para un sensor de luz simple construido de acuerdo almontaje de la Figura 2 y teniendo un tiempo de retardede 3 s, todos los modelos de amplificadores operaciona-les listados son adecuados. Sus diferencias son esencial-mente menores que las variaciones debidas a los compo-nentes externos pasivos. Adems, este diseo SMD espreciso y econmico, ya que utiliza muy pocos compo-nentes y tiene una superficie ms pequea que la de unJFET discreto tipo BF245, un amplificador operacionalestndar y un potencimetro.

(030435-1)

elektor 35

Descargas gratuitasLa amplia documentacin del autor para este art-culo, incluyendo las referenciaS de las fuentes, lasreferencias de literatura y las referencias web, sepueden descargar de la pgina web de Elektor sincargo alguno bajo el nmero 030435-12. Todas lasdescargas disponibles se pueden encontrar en:www.elektor-electronics.co.uk/dl/dl.htm.

Este analizador R/C mide y almacena la velocidad de uncoche de modelismo directamente en el vehculo. Puedeservir de ayuda para los constructores de coches quequieran saber la velocidad de su coche en la carretera.

Analizador R/Cun tacgrafo digital para coches de modelismo R/C

elektor 36

Diseado por U. Kischel

El analizador R/C mide la velocidadde un vehculo de modelismo. Lavelocidad se mide directamente enel vehculo R/C, procesando datos delas vueltas y tiempos muertos. Estosignifica que la velocidad, y en parti-cular la velocidad punta, puededeterminarse para curvas individua-les y rectas. Tambin se puede obte-

ner a partir de aqu la velocidadmedia como producto.

La velocidad de giro a la cual elpin principal est girando cons-tantemente se mide usando un sen-sor de velocidad rotacional. Estamedida continua tambin permitetestear y analizar una amplia varie-dad de factores, tales como el efecto

de la variacin de tamaos del pinprincipal o engranaje de motor, la uti-lizacin de un motor o caja de trans-misin diferente, en lo que se refierea optimizar la configuracin delmodelo R/C y permitir que el motorfuncione a su velocidad ptima. Estonos da una ventaja real en el terrenode las carreras de coches.

elektor 37

Caractersticas Tensin de alimentacin 5 - 8 V

Conectores para todos lospines externos

Seleccin de modos operativospor jumper

Construccin simple de hard-ware usando componentesestndares (Conrad)

Microcontrolador PIC

Ajuste de contraste para display

Interface RS232

Presentacin grfica de datos

Conexin de pulsador externo

Medidas, almacenamiento ydatos de salida

Tres opciones de sensor rotacional (IR y magntico)

Toda la lgica de control y laplaca del analizador

C3

1

C4

1

C51

C6

1

K1

SUB D9

1

2

3

4

5

6

7

8

9 MAX232

T1OUTT2OUT

R1OUTR2OUT

R1IN

IC3

T1INT2IN

R2IN

C1

C1+

C2+

C2

11

1210

13

14

15

16V+

V-

7

8 9

3

1

4

5

2

6

+5V

PIC16F627

T0CK/RA4

OSC2

IC1

OSC1

MCLR

RA1RA0

RA2RA3 RB0

RB1RB2RB3RB4RB5RB6RB7

1817

13121110

16 15

14

1

3

987

62

4

5

R1

10k

S1

+5V

10k

P1

JP2JP1

K4

K5

D1

1N4148C1

1

C2

1

LP2950CZ-5.0IC2

+5V

K1

R2

10k

R1

270

CNY70

IC13

4

1

2

CNY37

IC1 3

4

1

2

K1

R2

10k

R1

270150...

K1

R1

10kH1

H601

030178 - 11

4...8VDC

M

R

D

RS

JP1: R = LECTURAM = MEDIDA

JP2: RS = RS232D = DISPLAY

Sensor Hall

Sensor ptico reflexin

Sensor ptico interrupcin

+5V

K2 K3

16V

16V

16V

16V

16V 16V

X1

4MHz

DISPLAY 2 x 16VS

SVD

D

R/W

VO

RSD0D1D2

10

D3

11

D4

12

D5

13

D6

14

D7

1516 123456

E

789

AK

Figura 1. Esquema del circuito del analizador R/C, con tres tipos de sensores diferentes.

La velocidad se mide y almacenauna vez por segundo. La versin nor-mal del software permite medir hasta120 valores, almacenarlos y despusleer todas las vueltas que se handado. Esto permite analizar un tiempode conduccin de dos minutos. En elfuturo, se aadir una EEPROM adi-cional a la placa del circuito para queel tiempo de medida slo est limi-tado por la capacidad de la batera delmotor (lo cual significa aproximada-mente 8 a 10 minutos). El intervalo demedida predefinido (puerta de tiempopara contar pulsos) se puede configu-rar usando un parmetro de software.

Sistema analizadorEl sistema analizador R/C consta dela placa del analizador, un sensor develocidad rotacional (seleccionadodesde tres opciones), un mdulo dis-play para visualizar datos y una inter-face RS-232 para conexin a un PC.

El corazn (o ms precisamente,el cerebro) del sistema analizadormostrado en la Figura 1 consta deun microcontrolador PIC16F627 con1 Kb de memoria Flash y unaEEPROM integrada de 128 bytespara el almacenamiento de los valo-res medidos. El microcontrolador,que viene en un encapsulado DIL,debera colocarse en un zcalo paraque su software se pueda grabaren el futuro. Su reloj a 4 MHz vienedado por un resonador cermico de

tres patas. Dos jumpers (JP1 y JP2),estn conectados al microcontrola-dor para poder configurar variasfunciones y parmetros.

El microcontrolador se puedecomunicar con un PC a travs de unconversor de nivel RS232. Slo se uti-lizan las lneas TxD y RxD, por lo queno hay protocolo de intercambio.Para futuras disposiciones se incluyela lnea RxD. Un regulador de bajacada de tensin con una cada deslo 0,5 V asegura la fiabilidad en laoperacin del circuito desde unafuente de alimentacin a batera.

El pulsador de reset S1 se usa paracomenzar una sesin de medida. Elpotencimetro P1 permite el ajustedel contraste del display. El pin 5(R/W) del display est conectadodirectamente a masa, ya que el soft-ware no lee ningn dato del display.Todas las conexiones a la fuente dealimentacin, sensor de velocidadrotacional, display, pulsador externoy enlace RS232 se pueden hacerusando conectores. El sistema secompleta mediante un programaescrito en Visual Basic, el cual permitever y analizar los datos en formatogrfico. El sisema analizador R/C esun sistema abierto, por lo que en elfuturo podrn integrarse fcilmenteen el hardware y software otras modi-ficaciones y nuevas caractersticas.

A K4 se pueden conectar trestipos diferentes de sensores: unsensor Hall (el cual responde a un

campo magntico, en este caso uncampo rotacional), un sensor pticousando luz reflectante o un sensorde puerta ptico.

Si usamos un sensor de puertaptico, se debe taladrar un agujeroen el pin principal del modelo R/Cpara permitir que el haz de luz IR delsensor pase una vez por revolucin.La puerta del sensor ptico requierela solucin ms espaciosa de las tresopciones. La distancia entre los bra-zos de la puerta se debe ajustar alespesor del pin principal.

Si usamos un sensor ptico de luzreflejada, el pin principal debetener un pequeo punto reflectivo(consta de un trozo de lmina de alu-minio de pegar o esmaltada enblanco). La distancia entre sensoresde luz reflectantes y la superficiereflectante puede ser como muchode 15 mm sin interferencia con laoperacin del sensor.

Si se usa un sensor de efectoHall, se pega en el pin principalun pequeo imn para inducir unpulso en cada revolucin del pin.El agujero entre el sensor y el imnno debera exceder de 5 mm.

Lectura y visualizacin de losvalores medidosLos sensores operan usando tres prin-cipios diferentes, pero todos ellos con-

elektor 38

Modos de operacin y configuracin de jumpers

Medidas Lectura a travs del display Lectura a travs del RS232

Conectar K5 a la batera del motor o un canal receptor no usado (usar slo los terminales + y -)

Conectar K4 al sensor Conectar K2 al display Conectar K1 al puerto RS232 al PC

Fijar JP1 a M Poner JP1 a R Poner JP1 a R

Dejar JP2 sin poner Poner JP2 a D Poner JP2 a RS

Abrir fichero Excel rclogex3.xls y presionarel botn Stara. El programa tendr al finalen un bucle de espera de datos (pulsarESC para abortar)

Pulsar S1

Las primeras 120 medidas se harn des-pus de terminar el retardo. El tiempo demedida total es de 60 s con una ventana de0.5-s o de 120 s con una ventana de 1-s.

Los valores medidos se muestran secuen-cialmente en el display en forma de nmeromedido (0-59 0-119) y valor medido aso-ciado (rps)Los valores medidos son ledos.

Despus de que todos los datos han sidoledos (aprox. 20 s), se visualizar el men-saje Hecho -Done-. Pulsar OK para reco-nocimiento.

Comenzar una nueva sesin de medidapulsando de nuevo el botn (la medidaanterior ser borrada)

Comienza una nueva lectura pulsando denuevo el pulsador (una o dos veces)

El fichero RSAPI.DLL, el cual contiene lalibrera de funcin para excitar la interfaceserie del PC, primero se debe copiar aldirectorio del sistema Windows para per-mitir que el dato sea visualizado

ducen al mismo resultado. El haz deluz IR interrumpido o reflejado por elpin principal, o el campo magnticoen el caso del sensor Hall, hace que elsensor genere un pulso rectangularque se aplica a la entrada de cuentadel microcontrolador (RA4).

Esta entrada trigger-Schmittsuministra pulsos al contador TMR0,el cual cuenta los flancos de bajadade los pulsos y escribe el nmero depulsos por unidad de tiempo en elregistro adecuado, adems de laEEPROM interna durante los largosperiodos de almacenamiento. Laventana de tiempo (1/20, 1/10, 1/2 1 s), y el nmero de posibles medi-das, pueden configurarse como des-eemos usando el software.

Cuando se inicia una sesin demedida mediante S1, hay un retardoprogramado de 10 s en el software(este valor se puede modificar fcil-mente) para permitir que el drivertome su posicin a los mandos o seconcentre en la salida. Durante esteretardo, los valores almacenadospreviamente en la EEPROM internadel PIC se borran.

El pulsador S1 no slo comienzauna sesin de medida, sino que tam-bin inicia la lectura de datos ysalida a travs del LCD o interfaceRS232 si JP1 y JP2 estn configura-dos de forma adecuada (ver Tabla 1).

Los datos medidos son visualiza-dos usando un LCD de dos lneascon 16 caracteres por lnea. Para

cada medida se visualiza el nmeromedido, el valor medido, y el nmerode revoluciones por segundo (rps)del pin principal. La velocidad sepuede obtener por una simple con-versin. En una versin futura desoftware, la velocidad se mostrardirectamente en km/h. La versinrevisada del software permitir queel factor de conversin (distancia via-jada por revolucin del pin princi-pal) se establezca usando una confi-guracin de parmetros.

El programa para la lectura dedatos a travs de la interface serie yvisualizacin en un PC se escribe enVisual Basic para Excel. Una senci-lla interface de usuario permiteseleccionar los parmetros adecua-dos y mostrar la velocidad de cochey motor en pantallas separadas.Esto es ideal para cuestiones talescomo combinaciones diferentes detamao de pin y engranajes, queafecta a la velocidad del motor.

Placa de circuitopequea

Aunque la placa de circuito para elanalizador se debe fijar en el cocheR/C, lo cual significa que cada cent-metro cuadrado cuenta, nosotros pro-ponemos una solucin satisfactoriacon una placa de circuito impreso decara simple usando slo componen-tes normales -con patillas- (Figura 2).

elektor 39

Resistencias:R1 = 10kP1 = 10k preset

Condensadores:C1-C6 = 1F 16V radial

Semiconductores:D1 = 1N4148IC1 = PIC16F627-4/CP, programado,

cdigo de pedido 030178-41

IC2 = LP2950CZ-5.0IC3 = MAX232CP

Varios:JP1,JP2 = tira de 3 pines SIL K1 = conector sub-D 9 pines hembra,

pines acodados, montaje PCBK2 = tira de 14-pines SILK3 = LCD, 2 x 16 caracteres con cable

plano y conector IDC de 14 vas K4 = tira de 3 pines

S1 = pulsador, un contacto simple(Conrad Electronics # 704849-8B)

X1 = resonador cermico de 4 MHz con3 pines y condensadores internos.

PCB, disponible en el Servicio de Lectores

LISTADO DE COMPONENTES

Figura 2. La placa de circuito impresoes compacta, y adems est hecha asimple cara y mediante componentescon patillas.

030178-1

(C) ELEKTOR

C1 C2C3

C4

C5

C6

D1H1

H2

H3

IC1 IC2 IC3

JP1JP2

K1

K2

K4 K5

P1

R1

S1

X1

030178-11

+-

Esto evita tener que trabajar conSMD, por lo que permite que cual-quiera pueda montarse los circuitosde forma fcil. Hay dos puentes decable, y como mencionamos ante-riormente, el microcontrolador sedebera colocar en un zcalo. Si elespacio es firme, podemos utilizar unconector en lugar del sub-D, usandoun adaptador adecuado.

SoftwareToda la inteligencia del sistema ana-lizador R/C est contenida en un pro-grama ensamblador. Las funcionesindividuales, las cuales se progra-man como mdulos separados para

facilitar su comprensin, tambinson llamadas desde la rutina princi-pal a travs de saltos. Una vez que elmdulo ha terminado su trabajo, seproduce un retorno de la rutina prin-cipal. La rutina principal inicializa lasentradas y salidas del PIC, lee lasconfiguraciones de los dos jumpers yborra los viejos valores medidosdesde la EEPROM interna.

Excitacin de lainterface serie

La librera de la funcin RSAPI.DLLpermite controlar los dispositivos atravs de la interface serie del PC.

Tpicamente se utiliza para aplica-ciones de control y medida. Los dis-positivos de control se implementanusando macros escritas en VB(Visual Basic) para programas MSOffice, tales como Word o Excel. Unaventaja aadida de esto es que losvalores medidos se transfieren sintener que convertirse previamente,pero en su lugar se pueden introducirdirectamente en una hoja de clculo.

Las funciones adecuadas y procedi-mientos (subrutinas) de RSAPI.DLLse declaran en una macro en el docu-mento Excel rclogex3.xls. Este in-forma al Basic que tiene que usarnuevas funciones externas. Esasdeclaraciones estn colocadas al prin-cipio del mdulo VB, seguido por larutina para leer los valores medidos.La interface se inicializa y abreusando los siguientes parmetros deconfiguracin: 2.400 baudios, sin bitde paridad, 8 bits de datos y 1 bit destop. Despus se abre la hoja de cl-culo en Excel y se borra la columna B,que contiene los valores de la sesinanterior. A continuacin la macroespera nuevos valores. El programapermanece hasta el final del bucle (elcual se puede abortar presionando latecla Esc) hasta que el pulsador sepresione y el analizador R/C comien-ce a leer los valores medidos.Cuando se presiona el botn, losvalores medidos se leen lnea a lneausando la funcin READBYTE. Des-pus de que los datos se han trans-ferido, la interface se cierra usandoCLOSECOM y se visualiza un men-saje de dilogo. Entonces, los datosse visualizan de una forma ms fcil,tal y como se muestra en la Figura 3.

(030178-1)

elektor 40

Descargas, mejoras planeadas e ideas no planeadas

El software para este proyectoest disponible para descargarde la pgina de Elektor bajo elcdigo 030178-11, y la placa decircuito se puede descargar bajoel cdigo 030178-1. En elServicio de Lectores hay unaversin pre-programada delmicrocontrolador que se puedeobtener bajo el cdigo nmero030178-41. Las placas de circui-to impreso tambin estn dispo-nibles en el Servicio de Lectores.

El autor tiene una pgina webdedicada al analizador R/C enla direccin:

www.georgeii.de/analyzer/analyzer.htm. La ltima versin desoftware, incluyendo futurasmodificaciones, mejoras y nue-vas ideas, se puede encontrarsiempre en esta pgina web.

Almacenamiento de ms de1.000 medidas usando unaEEPROM externa.

Comienzo de sesin de medidautilizando la unidad de controlremoto R/C.

Uso del analizador como unmdulo de conmutacin parafunciones adicionales.

Iluminacin de las luces defreno mediante una manipula-cin del joystick.

Transferencia de datos a travsdel enlace radio ISM.

Sensores de temperatura.

Lectura de datos de la batera(por ejemplo, curva de des-carga)

RSAPI.DLL est disponible en lapgina web de B. Kainka:http://home.t-online.de/home/B.Kainka/rsapidll.zip

Figura 3. Los parmetros y valores medidos se visualizan usando una hoja declculo Excel.

El control remoto RF es deseable si queremos unafotografa fsicamente peligrosa, indiscreta, area o defauna, pero puede suponer un shock el adquirir uncontrol remoto de los disponibles comercialmente.

elektor 44

Cmaras Canon EOSva inalmbricaMediante mdulos SRD de 433 MHz

Rajkumar Sharmar

Nuestra alternativa es menos cara yest diseada para los modelos popu-lares de Canon, tales como el EOS88,EOS66, EOS300D, EOS500N, EOS3 yen realidad cualquier otro modelo quetenga un conector jack para disparoexterno (encontrar los detalles deconexin del conector de controlremoto). La mayora de las cmarasusan el principio de disparo de dobleaccin, donde la primera mitad del dis-paro es para la medida de la apertura yauto-foco y la segunda mitad para elresto del tiempo de exposicin.

Cmo trabajaEl control remoto est basado en undispositivo SRD (de corto alcance) -mdulo de radio de Radiometrix- encombinacin con integrados encoder ydecoder de Holtek. Los mdulos Radio-metrix y el integrado de Holtek se hanusado en varios proyectos anterioresde Elektor y probablemente no nece-sita muchos detalles excepto los de lashojas de caractersticas que podemosencontrar en las pginas web indica-das, que cuentan la historia completa.El esquema del circuito del transmisorde la Figura 1 muestra el mdulo TX2de Radiometrix y el integrado encoderHT12E de Holtek en una configuracinclsica. El transmisor va por el airecuando S2 est cerrado y est modu-lado en amplitud por las continuascadenas de datos proporcionadas porel HT12E. El mdulo SRD TX2 es undiseo con ahorro de energa, lo que lohace ideal para aplicaciones inalmbri-cas porttiles alimentadas a batera.Hay mdulos similares disponibles paraotras bandas de frecuencia ISM (indus-trial, cientfica, mdica) como 315 MHz(USA), 418 MHz (UK, est anticuada),433,92 MHz (Europa) y 890 MHz.El HT12E es un encoder serie, sus ochodirecciones de entrada A0-A7 permitenconfigurar los cdigos de proteccin.Una pulsacin en el pulsador S1 hace

elektor

R3

976k

C1

1025V

R2

470

D2

red

S2

ON/OFF

BT1

9V

HT12E

IC1

OSC2

OSC1

DOUT

AD10AD11

AD8AD9

18

A0A1A2A3A4A5A6A7

10111213

14 TE 15

16

17123

67

8

45

9

030432 - 11

D1

1N4148

R1

10k

ANT1

RF GNDRF OUT

MOD1

TX2

VCC

TXD0V

21

345

Radiometrix

S1

1%

Figura 1. Esquema del circuito del transmisor de control remoto.

HT12D

IC1

OSC2

OSC1

DIN

D10D11

VT

18

A0A1A2A3A4A5A6A7

10D811D91213

14

15

16

17

123

67

8

45

9

R3220

R151k1

D1

green

R4150

R5150

IC27805

ANT1C1

100n

C2

1025V

R2

220

D2

red

S1

ON/OFF

K11

32

BT1

6...9V

030432 - 12

a lacmara

2 13

Radiometrix

RF GNDRF IN

MOD1

RX2

VCC

RXD

CD0V

AF

21

34567

1%

CNY17

IC45

4

1

2

6

CNY17

IC35

4

1

2

6

Figura 2. El receptor asociado tambin es