La Hardware Parte2: La Tarjeta Experimental

[Hellmut1956]

2.3 Portal B y Interfaz-ISP

En un primer paso conectamos la tierra (GND) y VCC (VCC=5V) que creamos con el módulo con el regulador lineal a los punto correspondientes del mega8, ver primera imagen del artículo anterior o, lo que recomiendo en todo caso, tener una impresión de la hoja de datos del mega8, con la página que muestra los nombres de los pines en la imagen de la carcasa del mega8, página 2 de la versión completa de la hoja de datos. No publico la imagen aquí para no violar reglas de propiedad intelectual. También recomienda tener una impresión del circuito completo de la tarjeta experimental a mano, enlace disponible al principio de la parte 2 de este cursillo, para poder ver conexiones que no son visibles en la imagen del módulo.

La Interfaz-ISP es de primerísima importancia para nosotros, pues a través de esta interfaz y el cable de programación de la primera parte del cursillo vamos a poder cargar los programas al mega8.
Favor recomiendo posicionar los elementos tal cual lo muestra la primera imagen de esta parte con la pantalla. El conector (SV1) en que introducimos la contraparte del cable de programación es la caja rectangular a la izquierda. Primero soldamos las conexiones de tierra (GND) y VCC (5V). Si miran detalladamente el conector macho de 5x2 que han soldado a la tarjeta, este tiene una abertura a un lado en la que entrara una "nariz" del conector 5x2 hembra para así evitar que los conectores se puedan unir en orientación equivocada.

Los pines situados en lado de la abertura tienen numerales impares, los otros pares.

Pin 17 (PB3/MOSI/OC2) del mega8 al pin 1 del conector
Pin 18 (PB4/MISO) del mega8 al pin 9 del conector
Pin 19 (PB5/SCK) del mega8 al pin 7 del conector

Pin 3 queda sin conectar

Pin 5 del conector se conecta al pin 1 del mega8 a través del punto de conexión que aparece en el circuito RESET, ver en este o en imagen del circuito completo! El circuito de nuestro cable de programación, parte 1 de cursillo, aplica una tensión de 0V al pin 5 del conector y así resetea el mega8 lo que le dice al mega8 que ahora está siendo programado. Los pines 17, 18 y 19 en este estado cumplen la función requerida del interfaz ISP e internamente los circuitos responsables de grabar los datos en la memoria no volátil flash son activados. Cuando el mega8 no está siendo programados, respectivamente la interfaz ISP no se he está usando, los pines 17, 18 y 19 pueden tener otros usos.
En el caso de nuestra tarjeta experimental usaremos estos pines para conectar la pantalla! Es importante que, durante la programación del mega8 a través de estos pines, ningún otro circuito este aplicando tensión a estos pines para no interferir con la función del ISP. También es importante saber que durante la programación del mega8 la imagen en la pantalla conectada podría ser afectada, también he visto que la programación no funciona. En este caso simplemente se desconecta la pantalla durante la programación.


Imagen listón 8x3 con jumperes puestos de tal manera que la pantalla podría utilizarse!

Recomiendo hacer las conexiones de los pines del portal B del mega 8 al conector para la interfaz-ISP usando los pines céntricos, de lado de las soldaduras, lado inferior del la tarjeta, del listón 8x3. Esto es más sencillo que soldar múltiples hilos a los pines del zócalo del mega8! Para este propósito, ver imagen abajo, cortar pines exteriores como lo indica la imagen. Así se facilita conectar más hilos a los pines céntricos! Otra recomendación: El largo de los hilos usados para conectar los pines céntricos de los listones debe ser un poco más largo de lo estrictamente necesario, para así poder unirlos los hilos de cada portal con abrazaderas para cables y para facilitar el acceso a los pines exteriores del los listones de pines de 8x3.

Imagen 3, largo de pines de listones de 8x3

Con nuestro listón de 8x3 pines (Portal B) y el uso de jumperes se puede o conectar el portal B, tal cual indicado al conector 5x3 macho(SV2) para la pantalla (el rectángulo directamente encima del texto “PORT B” a la derecha. Poner este conector en la tarjeta tal cual lo indica la primera imagen de esta parte 2! Si enumeramos las 8 tripletas de pines de nuestro listón de pines de izquierda a derecha con los numerales 0, 1, 2 , 3, 4, 5, 6, 7 pueden generar una tabla que indique cual pin es conectado con cual otro.
Los pines del listón 8x3 superiores en la imagen circuito son los que conecto al conector para la pantalla.
Los pines céntricos del listón 8x3 son aquellos que son conectados a los pines del portal B del mega8, tal cual lo muestro nuestro esquema.
Los pines inferiores son aquellos a los cuales en un futuro podemos conectar cualquier módulo que quiera utilizar pines del portal B del mega 8.
Dependiendo de cómo pongamos los jumperes en el listón de 8x3 pines rutiamos la conexión al portal B.
Es típico en controladores de tener varias funciones en un mismo pin.

Otra recomendación. Es muy práctico usar jumperes para fijar componentes durante el proceso de soldar y así evitar que las componentes aún no soldadas se caigan!

 

[Hellmut1956]

2.4 LEDs y Pulsador – Portales C y D
Evidentemente es útil tener algunos pulsadores o interruptores y LEDs en nuestra tarjeta experimental para poder influenciar la ejecución de programas basándose en la posición del interruptor y de indicar condiciones visualizando esto con LEDs.

El mega 8 permite conectar esas piezas directamente a los pines usando resistencias para definir el nivel de tención (Pull-up para definir 5V o un “1” digital, Pull-down para definir “0” V o tierra (GND) o un valor digital de “0”) o para limitar el flujo de corriente, la famosa ley de Ohm (U=R*I), donde eligiendo el valor adecuado limitamos el flujo de corriente a un valor menor del máximo tolerado por los pines del controlador, ver valor en hoja de datos, o del LED, ver hoja de datos de este. Es importante mencionar que cuando menor es el flujo de corriente, no nos olvidemos, que cuando queremos asegurar que un pin tenga un valor digital de “1”, equivale 5V, o de “0” un valor correspondiente al de tierra (GND), crea calor y calor es siempre detrimento a la expectativa de vida de cualquier componente electrónico, por lo tanto usamos una resistencia relativamente alta de 1KOhm (por ejemplo para limitar la corriente a través de un LED) o de 10kOhm (limitar la corriente que fluye a través del pin del controlador!
Poner pulsadores, interruptores y LEDs en posiciones oportunas. Quizá es buena práctica empezar orientándonos por los ejemplos de la primera imagen de esta parte del cursillo y tener en mente que quizá en un futuro vayamos a desear poner más LEDs, más pulsadores, más interruptores de 2 o 3 posiciones!
La imagen da un buen ejemplo, el esquema indica cómo hacer la conexión de hilos.

Vemos como Torsten usa un interruptor DIP de 8 posiciones,
(En la posición de “ON” el interruptor del DIP conecta el pin céntrico correspondiente a tierra (GND) sin resistencia,
En la posición “OFF”, con una resistencia en serie de 10kOhm (red de resistencia de 10k) a VCC)
una red de resistencias,
(10k)
el listón de 8x3 macho,
8 LEDs rojas,
(Estas tienen en serie la segunda red de resistencias de 1kOHm, ver imágenes de diodo con flechas)
otra red de resistencias de 1k)
y un listón de pines de 2x2.
(Este último listón nos capacita y obliga de crear el vínculo eléctrico poniendo los jumperes correspondientes).

Todos los pines del mega8 pueden definirse en el programa cargado a la memoria no volátil flash como entradas=Input, o como salidas=Output. Esta definición se puede modificar durante la ejecución del programa y así cambiar la orientación del pin!

Para los portales C y D el circuito prevé la disponibilidad de un interruptor de DIP de 8 posiciones para cada portal (Ds2 y DS3) conectados a los pines externos de un lado, y 8 LEDs rojas a los pines externos del otro lado! Los jumperes nos permiten seleccionar pin por pin cual configuración deseamos!
El portal C de nuestro mega8 en un empaque de 28 pines solo tiene 7 pines relacionados. Existe un empaque de 32 pines, que es difícil de usar por ser de montaje de superficie, en el que los 8 pines son disponibles! La posición PC.6 de nuestro listón de pines de 8x3 está conectado al pin 1 del mega8, por tal razón no podemos un jumper a este!
(Como pueden ver uso el estilo PC.6 para referirme al pin 6 del portal “C”. El pin equivalente del portal “B” seria PB.6. En la electrónica digital se enumera empezando por “0” y no por “1” enumerándose los pines de un portal de 8 de “0” a “7”! Pero como este es un mundo no perfecto, es buena práctica verificar cada vez si la enumeración basa en esta regla o si se ha enumerado del “1” a “8”!)
El portal “D” tiene los 8 pines disponibles.
Posicionado las componentes tal cual lo muestra la imagen facilita muchísimo realizar las conexiones, pues podemos, doblando los pines, soldar las conexiones sin tener que usar hilos!
Para quien no conozca las redes de resistencias, aquí una imagen incluyendo un ejemplo de la marca que denomina los valores del la red!

El numeral 103 indica el valor de las resistencias. Indica que el valor es de “10” más tres “0”, ósea 10.000 Ohm -> 10kOhm. El punto blanco indica el punto común de las 8 resistencias de la red, que en este caso se conectaría a VCC, los otros 8 pines al interruptor DIP y al pin externo correspondiente del listón del 8x3! Aquí utilizaríamos los pines del interruptor DIP, doblándolos para soldarlos a los pines correspondientes de la red de resistencias y del listón 8x3!
Como lo he dicho antes, cada uno de los pines tiene múltiples funciones que vamos a conocer cuando hagamos la programación en este cursillo!
El portal “C” por ejemplo tiene los pines PC.4 (SDA) y PC.5(SDL) que utilizaremos para implementar el bus I2C. Bus es un término usado para denominar en conjunto todos los pines y conexiones correspondientes a una función. En este caso el bus I2C es un medio para comunicarse entre componentes electrónicas que usaremos extensivamente en la aplicación de electrónica en el modelismo naval!
En el portal “D” se encuentra la interfaz RS23 o serial en los pines PD.0 (RXD) y PD.1 (TXD).
Ambas interfaces no gusta que haya otras conexiones en paralelo, por lo que usándolas por lo general no es posible usar las funciones alternativas del pin al mismo tiempo!
Los listones de pines de 2x2 han sido previstos para poder aislar los pines de las interfaces cuando queramos utilizarlas!
También aquí recomiendo modificar los pines de los listones de pines en el lado a soldar tal cual lo he mostrado antes y realizar aquí la bifurcación y no junto a los pines del zócalo del controlador!

Bueno, una vez Ustedes hayan completado el circuito hasta este punto, sin que el mega8 haya sido insertado en el zócalo y sin aplicar la corriente, verificar cada pin del zócalo del mega8 por si está conectado a tierra (GND), a VCC (5V) o no conectado a la alimentación eléctrica en absoluto! Con la única excepción de los pines previstos para la alimentación eléctrica, GND, VCC, AREF y AGND los restantes pines deben mostrar una resistencia infinita (no conectados) tanto en relación a tierra (GND), como a VCC (5V). Si observaron mi recomendación de conectar tierra y VCC exclusivamente a través de los 2 puntos previstos en el módulo del regulador lineal, estos serian los punto de referencia para medir, el otro serian los pines de zócalo!
La segunda verificación de muchísima importancia es la de verificar con el multimetro que la conexión de los pines céntricos de los listones de pines machos de 8x3 realmente estén conectados a los pines correspondientes del zócalo del mega8 y que no exista ningún cortocircuito tanto con los pines anexos en el zócalo (por ejemplo el pin 3 del zócalo no debe tener conexión con el 2 y el 4!) como con los 8 pines anexos en el listón de pines 8x3 (cada pin céntrico tiene en su vecindad 3 pines externos a cada lado y un pin céntrico a cada lado, en total 8!)
Lo que a mí me gusta hacer, es poner un multimetro en serie con el polo positivo de la alimentación externa de la tarjeta, es aquel hilo con aislamiento rojo, que conectamos a la tarjeta y que luego conecta en la tarjeta con el lado positivo (VCC) del módulo del regulador lineal. Este multimetro, puesto en su posición para medir corriente, me indicara cuanta corriente fluye a la tarjeta experimental.
Si hemos verificado que efectivamente no hay cortos y que todos los pines tienen las conexiones deseadas podemos aplicar la alimentación eléctrica! Una vez aplicada el multimetro colocado en serie debe mostrar un flujo de corriente nulo, comprobando así que la tarjeta no tiene cortocircuito, pues en este caso veríamos un cierto amperaje! El LED del módulo del regulador lineal debe estar iluminado!
Ahora verificamos otra vez que en los pines del zócalo solo este presente VCC o GND donde corresponde, midiendo el voltaje con un segundo multimetro entre la tierra del punto de alimentación externa y cada pin del zócalo, y entre el polo positivo de la alimentación eléctrica externa y los pines, para detectar 5V en los pines con tierra! Si solo tienen un multimetro, pueden desconectar el multimetro conectado en serie, cambiar su función para medir voltajes (atención, yo ya he tenido que reemplazar el fusible de mi multimetro por olvidarme de cambiar de medición de amperaje a medición de voltaje, hay que cambiar el enchufe de uno de los hilos del multimetro!) y usarlo para verificar que la alimentación de corriente a nuestra tarjeta sea tal cual deba!
Si esta verificación ha sido coronada con éxito sabemos, que al introducir el mega8 en el zócalo este no se va a dañar por alimentación eléctrica, un conocimiento muy bueno para los nervios del ansioso experimentador novato y experto!
Ahora desconectamos la tarjeta experimental de la alimentación de corriente externa, vemos como el LED del módulo del regulador lentamente se apaga, pues los condensadores se descargan lentamente tras no haber tensión externa perdiendo tensión y así reduciéndose la corriente que fluye a través del LED!
Ahora insertamos el mega8 en el zócalo, cuidando de insertarlo con la orientación correcta, la muesca en el zócalo y aquella marca correspondiente en el empaque del mega8 nos indican cual es la correcta!
Por lo general veremos que resulta difícil a imposible de introducir el mega8 en el zócalo de tal forma que todos los pines efectivamente penetren en los huecos correspondientes del zócalo. Aquí varios truquitos que ayudan bastante!

Primero vemos que las puntas del los pines a lados opuestos del empaque están muy distantes entre ellos y no insertan en los orificios correspondientes del zócalo. La próxima imagen muestra el método sencillo, pero eficaz, para corregir esto y para conseguir que todos los pines estén alineados en paralelo, tal cual se requiere! Poniendo el empaque como lo muestra la imagen e inclinar el empaque permite alinear los pines de cada lado y de conseguir que estén a tal distancia ente sí que quepan en los orificios del zócalo.
El segundo tuquito es, una vez que las puntas de los pines estén cada uno en los orificios correspondientes, mirar desde el lado angosto en el espacio entre el empaque del mega8 y el zócalo. Aquí se puede verificar que ningún pin abandone e orificio que le corresponde y se doble hacia el centro mientras apretamos con el pulgar el empaque del mega8. Una vez que el mega8 haya sido introducido completamente y que hemos verificado visualmente que cada pin efectivamente este introducido completamente en su orificio correspondiente del zócalo, hemos completado la labor de introducir el mega8 en el zócalo. Si vemos durante el proceso de inserción que un pin no penetra su orificio correspondiente, es buena práctica usar un destornillador plano pequeño que quepa entre el zócalo y el empaque del mega8 y utilizar este para cuidadosamente sacar el empaque del mega8 del zócalo haciendo esto a ambos extremos del zócalo. Esta técnica también se utiliza para remover el mega8 en un momento futuro!

 

[Hellmut1956]

2.5 El módulo para conectar Servos
Como el propósito de este cursillo es la aplicación de electrónica en el modelismo naval, es de primerísima utilidad tener un módulo en la tarjeta experimental que nos permita aprender a crear circuitos para este propósito y aprender la programación de funciones correspondientes como punto de partida para desarrollar nuestros propios proyectos. La herramienta de programación que recomiendo para este propósito y la que trataré en la parte de la “Software” de este cursillo es BASCOM que podemos descargar y usar en una versión gratuita para lo que haremos en este cursillo.
BASCOM ofrece funciones que nos permiten con mucha facilidad crear los impulsos para operar servos, al cual y mucho mejor que el más poderoso receptor R/C en el mercado y de realizar funciones para las cuales necesitaríamos un costoso y sofisticado transmisor R/C y módulos de alto costo para aumentar las funciones de estos aparatos comerciales. Yo uso un sencillo transmisor de robbe F14 Navy y el receptor correspondiente y aun me falta conocer función de los sistemas comerciales caros que no pueda realizar yo a una fracción del costo!

Otra función que nos ofrece este módulo de la tarjeta es usarlo para alimentar cualquier componente externa a nuestra tarjeta experimental con corriente de 5V!

Necesitamos crear un listón de pines de 3x3 y uno de 1x3 y ponerlos como lo indica la siguiente imagen en nuestra tarjeta experimental.

El esquema es sencillísimo, por lo tanto no diré mucho al respecto. VCC y GND se conectan al punto de alimentación que preparamos al realizar el módulo con el regulador lineal!

La segunda imagen muestra como se ve el módulo completado en la tarjeta experimental y un conector de un servo conectado a nuestro listón de pines de 3x4. También podríamos hacer el listón de 3x8 para conectar y operar 8 servos al tiempo! A la derecha el hilo que conecta con tierra, al centro aquel que conecta con 5V y a la izquierda el hilo que recibe los impulsos del receptor R/C y que en nuestra tarjeta conectaremos al mega8 donde vamos a crear los impulsos correspondientes. La líneas anaranjadas indican que por debajo hemos conectado los pines correspondientes del listón de 3x4(8) con el listón de 4(8)x1. Los pines del listón de x1 los usamos junto con hilos que nos creamos nosotros mismos que tienen a ambos cabos conectores hembra de un pin y que usamos para conectar módulos tal cual lo queramos. Ya veremos más al respecto en el parte del software.

 

[Hellmut1956]

2.6 Los Potenciómetros

El mega8 es capaz de analizar y convertir en sus pines PC.0 a PC.5 (ADC, equivale Analog Digital Converter o en Español, Convertidor Análogo a Digital) con una resolución de 10 bit, (0…1023) o aproximadamente 1000 pasos. La región del voltaje que podemos medir en 1000 pasos es aquella región definida por la tensión que apliquemos a la entrada AREF del mega8 y para la cual he modificado el circuito original de Torsten para permitir modificar el voltaje. Normalmente, y sin el circuito para poder modificar la tensión que se aplica a AREF, podemos elegir entre un tal llamado voltaje de referencia interno de 2,5V o externo de 5V. Si la tensión que queremos medir oscila entre 0V y 1V y usamos un voltaje de referencia de 5V entonces el mega8 solo tendrá disponible 200 pasos entre 0V y 1V, si cambiamos el voltaje de referencia al interno de 2,5V, entonces podríamos medir el voltaje en 200 pasos entre 0V y 1V! Como los receptores R/C ofrecen sus impulsos con un voltaje de 5V, tenemos que aplicar 5V al pin AREF del mega8.
Es importante saber que a través del circuito exterior nosotros somos responsables de asegurar que los pines PV.0 a PC.5 nunca reciban una tensión mayor a aquella que apliquemos al pin AREF! El divisor de tensiones de nuestro módulo RESET nos permite regular libremente la tensión aplicada a AREF entre 0V y 5V, y el puente correspondiente nos ofrece el punto donde podemos medir la tensión que aplicamos a AREF!

Los potenciómetros funcionan igual a un divisor de tensiones. El pin central es aquel que varía y es modificado usando la cabeza de tornillo que vemos en la imagen de los potenciómetros con un destornillador plano pequeño. Los otros dos pines del potenciómetro se conectan el uno con tierra (GND), el otro con VCC (5V), tal cual lo indica el esquema.

Los condensadores de 100nF aplanan los impulsos que se generan mientras modifico el potenciómetro con el destornillador eliminado cortos impulsos extremos. Para el entendimiento, un corto impulso de una tensión elevada contiene una cierta cantidad de energía y el condensador absorbe parte de esta limitando así que estas perturbaciones molesten en nuestro circuito!
Para mi propia tarjeta utilzé potenciómetros de alta resolución, esto significa que la cabeza del tornillo se puede girar muchas veces, cuando más, más alta es la resolución.

Ahora el montaje inicial de la tarjeta experimental ha sido completado y nos podemos dedicar a la programación!

 

[Hellmut1956]

2.7 La interfaz RS232 o Serial

El mega8 contiene una interfaz serial (RXD/TXD) que nos permite comunicarnos con un sistema externo, por ejemplo nuestro ordenador (España)/computador(Latinoamérica), pudiendo así establecerse por ejemplo la comunicación con un programa “terminal” como lo tiene Windows y así usar la pantalla de ordenador como pantalla de dialogo con nuestra tarjeta experimental.
La interfaz usa los pines PD.0 y PD.1, los cuales mientras que los utilicemos no pueden ser usados para otros objetivos.
El nivel de tensión de los impulsos que se generan en la interfaz del mega8 son del nivel TTL, o sea que oscilan entre 0V y 5V, la interfaz RS232 trabaja con 12V por lo que necesitamos una componente que transforme los impulsos de la interfaz del mega8 de forma que correspondan con los niveles de tensión que exige la interfaz RS232 del ordenador. Una componente muy popular para este propósito es la componente MAX232.

La imagen muestra el circuito completado en nuestra tarjeta experimental junto con el conector propuesto de 4 pines.
La interfaz opera con voltajes positivos y negativos por lo que los condensadores electrolíticos se conectan a los pines correspondientes una vez con el polo positivo (2), una vez con el negativo, no tierra! (6). Atender en conectar los condensadores electrolíticos con la polaridad correcta o nos dará un susto fuerte cuando apliquemos la corriente eléctrica por primera vez! El condensador C10 de 100nF se conecta lo más cerca posible a los pines 16 y 16 y, como lo hemos hecho con el zócalo del mega8, lo haremos con el zócalo de 16 pines del MAX232 poniéndolo dentro del zócalo para luego estar debajo del MAX232!

El esquema no muestra las conexiones que tenemos que soldar. La próxima imagen nos muestra un cable auto confeccionado usando el conector SUBD que sobro de cuando construimos el cable de programación ISP y al otro lado un conector hembra de nuestra elección y que corresponde al conector macho que soldamos a la tarjeta experimental. Si el cable que utilizamos tiene un aislamiento metálico este aislamiento se conecta al conector SUBD como lo muestra es esquema, si no lo tiene es posible usar un conector de solo 3 hilos!
No olvidar verificar completamente el circuito como lo he descrito extensamente para el módulo con el mega8. Primero, y sin alimentación eléctrica, verificar que no haya cortos, verificar que GND y VCC solo estén conectados al zócalo donde deben. Verificar que los condensadores electrolíticos estén conectados con la polaridad correcta, que las conexiones entre el zócalo y el conector externo hayan sido realizadas correctamente y que en el conector SUBD que vamos a conectar al ordenador todos los pines y las partes metálicas del conector estén correctamente soldadas y correctamente conecten al conector en la tarjeta y no tengan corto alguno! Recuerda que en caso de error arriesgas dañar la interfaz de tu ordenador! Una vez verificado esto, repite la verificación con la tarjeta bajo corriente, pero el zócalo del MAX232 sin la componente. Ahora si puedes, cuando la corriente externa este desconectada de tu tarjeta experimental y el cable no conectado al ordenador, introducir el max232.
La verificación del éxito y de la función de este módulo se efectúa en la parte del software de nuestro cursillo!

La última imagen de este módulo muestra la configuración de jumperes en la parte correspondiente al portal D.

 

[Hellmut1956]

Parte 3 La pantalla LCD

El esquema de esta parte para el Display-LCD que usé y compré por la empresa Pollin en Alemania se puede descargar aquí:

Link

Aquí la imagen del esquema:

El esquema muestra la función de los pines del conector del Display LCD WINTEK, que tiene 4 líneas a 27 dígitos, cada 2 líneas son controladas por un procesador. Si tienes en tu país otra fuente para comprar estos Displays, no te servirán Displays gráficos, tiene que ser únicamente para la visualización de dígitos, este debería tener pines equivalentes que te permitirán adaptar el esquema a tu Display. Comparte con nosotros estos datos para que otros amigos en tu país sepan dónde comprar y que comprar a qué precio.

Atiende, que el pin 3 del Display, Vo (Contrast) controla el contraste, ósea que tan oscuro aparecen los dígitos en la pantalla. Tenemos que conectar este pin en la tarjeta al pin céntrico de uno de los potenciómetros. Cuando yo conecté mi primer Display caí en la trampa que el valor de la resistencia para lograr dígitos oscuros tenía que ser cercano a “0”. Por lo tanto nunca logre ver algo hasta que finalmente baje el valor de la resistencia al mínimo y como por arte de magia aparecieron los dígitos. Siempre recuerda, que cuando trabajaste con mucho cuidado y de forma correcta a veces son causas ridículas por las que el circuito aparentemente no funciona y compartiendo estos problemas y buscando las soluciones juntos todo vamos a aprender! No existe pregunta tonta, solo existen respuestas tontas cuando son de mala intención!
El Display de WINTEK también ofrece la posibilidad de tener 6 teclas, pero no hemos usado la función. También atender que los pines des conector del cable plano de 10 hilos se conecte de tal manera que macho y hembra se correspondan, es fácil equivocarse aquí!
El pin RS del Display es usado por el Display para informar cuando está preparado para recibir un dato adicional (“Ready-to-Send” o “Busy”, “Listo-para-recibir-dato” o “ocupado”). Debido a que la función para comunicarse con el Display de BASCOM no utiliza esta función, sino que espera tanto tiempo como se requiere para que el Display vuelva a estar listo a recibir el próximo dígito, este pin no es utilizado en nuestra tarjeta. Con frecuencia los Display tienen una tarjeta flexible, la cual se usa para conectar la pantalla. Para nosotros en el sector de hobbyistas esta conexión inadecuada pues tiende a soltarse muy pronto por no tolerar estrés mecánico. Por eso la quitamos cuidadosamente calentando los pines con el soldador y absorbiendo el estaño con una franja de hilos finos de cobre que absorbe el estaño. El quitar el estaño usando un mecanismo que lo succiona mecánicamente representa un estrés fuerte a los puntos de soldadura que a veces resulta dáñanoslo. El método usando la franja de hilos de cobre casi no genera estrés mecánico y es muy bueno absorbiendo el estaño.
El soldador que utilicemos, que por dios no sea una de 80W, sino uno apropiado para trabajos de soldadura de electrónica, debe tener puntas que se puedan reemplazar y para soldar los hilos del cable plano de 10 hilos al Display requiere de una punta fina de quizá un milímetro de diámetro! Antes de soldar los hilos a los puntos de soldadura del Display, tensar los hilitos rodándolos entre índice y pulgar y aplicar estaño con el soldador. Así el soldar los hilos al Display solo requiere depositar el punto de un hilo sobre el contacto de soldar y aplicar el soldador hasta que el estaño se derrita! El estaño aplicado al hilo es más que suficiente para realizar la soldadura. Para que por estrés mecánico los hilos o se doblen y se cortocircuiten, depositarlos tal cual lo muestra la imagen con los aislamientos casi tocando el Display, así no habrá corto alguno!

A la tierra (GND) del Display se puede conectar sólidamente en el marco externo como lo muestra la segunda imagen. Por lo tanto unir los contactos de soldadura de GND tal cual lo muestra la imagen y de allí conectar con el marco.
Atención, el cable plano de 10 hilos tiene un hilo “1” que se reconoce por ser coloreado. Unir este con el Pin “1” del conector para que visualmente pin “1” del cable y del conector correspondan!

 

[Hellmut1956]

Parte 5 El Bus-I2C

En el comercio de componentes electrónicas existe un sinnúmero de componentes que incluyen la función I2C, o por razones de derechos de marca tienen nombres diferentes como TWI o Two-Wire-Bus, pero se refieren física y por convenciones de programación al mismo bus I2C que es de propiedad de Philips Semiconductores, respectivamente de NXP como esta empresa se llama hoy en día! Componentes, EPROM (memoria no volátil borrable eléctricamente o por luz ultravioleta), EEPROM (memoria no volátil pero eléctricamente borrable y reescribible), y muchas más.
La intención original de este bus era poder hacer la comunicación entro componentes en una misma tarjeta requiriendo un mínimo de pines y con un mínimo de requerimientos de circuitos para su implementación. El bus consiste de una línea que da el tacto y una línea por la que se transmiten los datos. Ambas líneas necesitan una vez por bus dos Pull-ups (resistencias) que jalen las líneas a 5V y cubren distancias de hasta 1 metro lo que basta para el 99% de las conexiones que tenemos en el modelismo naval. Existen sin embargo componentes que nos permiten cubrir distancias mayores!

El bus I2C permite conectar y desconectar componentes del bus (Hot-plug). Uno de los usos más interesantes de este bus para nosotros es el concepto de tener un controlador junto al receptor R/C que decodifica los canales del receptor y también puede por ejemplo decodificar si en tu transmisor tienes múltiples funciones transmitidas por un canal de tu radiotransmisor.
Yo por ejemplo compre por una pequeña fortuna el módulo multiprop de robbe para mi transmisor F14Navy que consiste de 8 funciones proporcionales transmitidas por un solo canal. También compré el módulo decodificador por otra fortuna. Hoy, decodifico las 8 funciones proporcionales que salen de uno de los canales del receptor y genero los 8 impulsos para los servos cada 20ms. El carísimo decodificador de robbe solo genera el impulso para cada uno de los 8 canales decodificados cada 8x20ms, ósea cada 160ms resultando en la función inestable, lenta y totalmente inaceptable de los servos. Lo mismo rige para los multiplicadores de interruptores.
Ahora, por ejemplo me construyo my propio variador para motores DC o de paso que contienen un mega8 y me comunico con ellos a través del bus I2C. Cada variador tiene su dirección, reconoce cuando le mando datos, los lee y los ejecuta independientemente. Apenas el mega8 central reconozca que yo como operador he cambiado la posición de los comandos de mi radiotransmisor, notando que la codificación genera un nuevo valor, este transmite el nuevo dato al mega8 del variador. Como ven sería sencillísimo implementar en software una reacción segura para cada actor en el barco si se perdiera el contacto con el transmisor!

Aquí el esquema:

Para demostración de las posibilidades vamos a utilizar el expansor de pines de 8 pines PCF8574. Los 8 pines adicionales que nos da esta componente son conectados de la misma forma como lo hemos hecho antes para los pines de los portales C y D. Adicionalmente tenemos un listón de 3x3 pines machos que conectamos como lo muestra el esquema y que utilizaremos para darle al PCF8574 y de las posibles 8 direcciones que permiten usar hasta 8 de estos expansores de pines para un gran total de hasta 64 pines adicionales conectados a un solo bus I2C, Fantásticas posibilidades para reflejar la posición de hasta 64 interruptores en nuestro radiotransmisor y controlar hasta 64 funciones en un buque con un solo mega8!

Para que el bus I2C esté listo para funcionar solo nos falta poner los jumperes en el listón de 2x2 correspondiente!

 

[Hellmut1956]

Parte 6 Amplificación de Impulsos

Hemos llegado al último módulo oficial del hardware de este cursillo electrónico, el esquema que sigue completa nuestra tarjeta experimental.
La tarjeta es sin embargo lo suficientemente grande para permitir instalar módulos adicionales. Pero, como ojalá le hemos perdido el miedo a crear nuestras propias tarjetas, podemos crear nuestras propias tarjetas en las dimensiones que necesitemos, para realizar cualquier función que quisiéramos. Los costos, como han podido ver son tan reducidos, que crear tarjetas para estudiar una idea o implementar una función no debería fallar por el costo, por nuestra falta de experiencia o por miedo a embarcar en un proyecto.
Es sin embargo una buena práctica de resolver un problema dividiendo este en módulos sencillos y bien verificables y construir y programarlos, así aislando problemas en los módulos individuales. Como hemos puesto zócalos para los circuitos integrados, no representa problema alguno reutilizar estos circuitos simplemente sacándolos del zócalo!

Pero también tengo la intención de mostrarles en otro pequeño cursillo como pueden generar sus propias tarjetas creando el diseño de esta con el programa gratuito Eagle, imprimirlo con una imprenta de tinta en un folio transparente, exponer este diseño sobre una placa foto sensitiva, revelarla, grabarla, aplicarle estaño, hacer las perforaciones para introducir los pines de las componentes. Como soldar ya lo sabrán habiendo completado este ejercicio. De la idea a la tarjeta grabada y la puesta en función de la mañana a la noche!

La amplificación de impulsos no tiene realmente nada que ver con el controlador, pero puede ser controlado por este con impulsos del nivel TTL como los ofrece nuestro mega8! Un ejemplo es transformar un impulso controlado por el mega8 para controlar un MosFet como se utiliza en un variador para motores DC.

Indicación: La red de resistencias RN1 tiene el valor de 10kOhm, faltó la información en el esquema.

El UDN2981 genera en el lado de salido tensiones entre 5V…50V y puede proveer corrientes de hasta 350mA. Los valores dependen tanto del número de salidas utilizadas simultáneamente y de la longitud del ciclo activo del PWM (Puls Width Modulation=Modulation de longitud de pulsos). En la página 5 de la hoja de datos de la componente pueden ver los detalles al respecto en diagramas que indican los límites de corriente.
En el listón JP1 se aplican los pines del mega8 usando los famosos cables de un hilo con conectores hembra de un hilo que se aplican a los pines del listón y del correspondiente pin del portal correspondiente del mega8. En la segunda imagen vemos el circuito en su zócalo, a la izquierda el listón JP1 y a la derecha el listón de 2x8 JP2 donde podemos acceder los impulsos con una tensión elevada y una potencia mucho mayor. JP3 nos permite decidir si alimentamos el circuito desde la tarjeta o si nos decidimos utilizar una fuente exterior.

En el caso de este módulo usaremos un IRF540 que exige una tensión de 10…12V para que este MosFet se abra completamente. Operad bajo una tensión de 12V y sin disipador de calor el IRF540 no se debe someter a corrientes de más de 5A.
En los punto de conexión de cables de los MosFets (aquí denominados con – y ~) puede conectarse una fuente de alimentación externa para el circuito de potencia que por ejemplo podría alimentar un Motor DC o una LED de alta potencia. Detalles se pueden ver en el esquema.

La amplificación no ha sido aislada galvánicamente, todas las fuentes de alimentación eléctrica tienen que compartir tierra (GND). También considerar el diámetro de los cables a utilizar, que estos correspondan con las corrientes que deben fluir a través de estos. Para la alimentación del UDN2981 hay que utilizar cables con un diámetro de cobre no inferior para tener una sección de 0.5mm2. Para los pines de Souce y Drain la sección debería ser no menor a 1mm2! El pin del Gate obviamente puede realizarse con los hilos usados hasta ahora.
Cuando realicen este módulo o algo equivalente es importante que el ancho de las pistas correspondientes de las placas tenga un ancho suficiente!
Atención, cuando construyan este módulo poner atención que los pines 9 (Vs) y 10 (GND) en el esquema no están en la posición física y por lo tanto si las confunden pueden dañar la tarjeta y/o la fuente de electricidad!

Repito aquí, que no puede responsabilizarme por daños y perjuicios que directa o indirectamente resulten por errores o puntos no clarificados o por realización errónea de la información aquí presentada. Asumo que todo usuario está consciente que la información es solo una fuente donde aficionados comparten ideas y experiencias sin ánimo de lucro y sin poder o querer responsabilizarse. Si no puedes aceptar esto, o eres menor de edad, no realices nada de lo aquí indicado y no hagas nada sin la autorización del mayor de edad responsable para ti.

 

[Genaro Miranda]

Buenas Noches, buenos todos estos d ke tarjeta experimental son :roll: ? apena soy nuevo.

 

[Hellmut1956]

Hola Genaro

Para no dificultar la lectura del curso, favor poner preguntas y comentarios solo en este hilo
La respuesta a tu pregunta la pongo allí

 

[Hellmut1956]

Hola amigos

Este módulo por primera vez es uno que no estoy traduciendo del alemán, este lo creo yo mismo!

El encodificador de Panasonic EVEQDBRL416B, cuya imagen ven arriba y cuya hoja de datos pueden descargar pinchando en este renglón, es un dispositivo que funciona como el control rotativo de la radio de un coche. Girandolo se sintonizan los programas, pinchando se seleciona. Presento la forma como conectarlo a la tarjeta experimental o a cualquier controlador, en la parte de la software de este curso lo encontrarán el programa para usarlo.

Empesemos mirándonos el dispositivo. Consiste de un cilindro que se puede girar en ambas direcciones con um mínimo de torque. Pinchandolo se cierra un interruptor, lo que se puede "ver con el controlador.

El dispositivo tiene 5 pines:

D, A, COM, B y E

Ademas tiene 4 pines, uno en cada esquina, que permiten conectar el empaque metálico a tierra.

E = 5V
COM = GND

A y B indican pasos y cambian de polaridad, GND y 5V e indican así que el encodificador esta girando y en que dirección!

Aquí el enlace al ejemplo de un circuito!

Sigue una imagen que muestra como la senal en los pines A y B se ve cuando el encodificador gira de forma continua.

Con las lineas interrumpidas se indica como son las senales de los pines despues de cada "paso" del encodificador girando. Dependiendo del dirección en que gira el encodificador cambia la sequencia de senales en los pines A y B, capacitando así a la software reconocer en que dirección gira el encodificador.

Para el uso inicial previsto es como al sintonizar un programa en la radio, no es crítico si la software se salta un "paso", pues esta también es responsable para mover de acuerdo el cursor en la pantalla.

Bueno, como primer paso bastante información!