Blog Xanur: junio 2022

26 jun 2022

PROGRAMADOR PIC TE-20 (JDM)

Publicamos este programador de microcontroladores Pics, tipo TE-20 o JDM, desarrollado y construido, siguiendo el esquema publicado en diferentes páginas y blogs, como Electrónicasi, Verhoeven o Fullcustom.

Este programador ha sido probado y funciona perfectamente con distintos modelos de Pic´s que hemos programado. A pesar de ello, no podemos garantizar que funcione bien en todos los casos y todos los modelos y la cantidad de variables de software y hardware.
Pero el condicionamiento principal de este circuito, a día de hoy, es que para poder utilizarlo, requiere una comunicación serie RS232 con el PC. Es más, no funciona correctamente con muchos adaptadores USB a RS232.

CIRCUITO.

EL circuito es bastante sencillo, ya que tan solo transmite diferentes señales del puerto serie al PIC y aplica la tensión necesaria para programarlo:

Se puede ver el circuito es simple y a la vez enrevesado. Esto responde a la necesidad de aprovechar las diferencias de tensión que ofrece el puerto serie del PC y a la vez, a cubrir los diferentes componentes de Microchip.

Como se puede apreciar, las tensiones de alimentación que necesita el PIC (o EEPROM), ya sea de alimentación continua como la de programación, están ajustadas según los diodos D1 y 26 respectivamente y sus componentes asociados.
Las señales de Reset y de Datos, que se controlan directamente desde el PC, están asociadas a los componentes conectados a las líneas TxD (pin 3 de DB9) y RTS (pin 7 de DB9).

Otra vía de Datos la puede encontrar en la línea CTS (pin 8 de DB9), ya que este a través de un transistor T2 permite escribir en los puertos del PIC.

Se han utilizado componentes discretos de soldadura en superficie de placa, y el tamaño de la placa es de 7x4.7cm. Para evitar usar una placa de dos caras en este prototipo, se han tenido que colocar cinco puentes en superficie.

Para la transferencia a la placa, se ha usado el sistema de impresión con tóner y planchado sobre cobre. Para más información sobre este proceso, ver la entrada del blog de PCB Domésticos o el video siguiente.

Tras el ataque ácido con cloruro férrico, luego se ha planchado el lado de componentes con la topografía de los mismos. Esto es opcional, y de querer hacerlo, este sería su aspecto:

Una vez limpia la placa, se perfora, estaña y sueldan los componentes, empezando por los puentes, ya que como se habrá observado, algunos están ubicados debajo de los zócalos. Luego las resistencias, diodos, zócalos, condensadores y transistores. Por último el conector DB9.

LISTA DE COMPONENTES.

INFORMACIÓN TÉCNICA.

SOFTWARE.

Una vez montado el hardware, es hora de probar su funcionamiento. Para ello podemos descargar cualquiera de los programas gratuitos que hay disponibles en la red, para este tipo de grabador de PIC.
En el caso que nos ocupa, hemos optado por los dos más conocidos; WINPIC80 que se puede descargar AQUÍ, y también ICPROG que se puede descargar AQUÍ.

Este circuito ha sido probado con ambos, y han funcionado bien.

El único punto importante a tener en cuenta, como ya hemos mencionado, es que se ha de disponer de un puerto RS232 en el PC, o bien añadirle una tarjeta que lo proporcione.
Las pruebas que hemos realizado, los adaptadores USB a RS232, son detectados, pero no funcionan a la hora de grabar/leer los PIC. Es por ello que NO los recomendamos.

Ya conectado al computador a través del puerto RS232, con ICProg, por ejemplo, para empezar a programar, seleccionamos el PIC a usar, el oscilador y los Bits de configuración, como se muestra en la siguiente imagen:

Luego seleccionamos el archivo HEX a grabar en el PIC, mediante el botón 1, y luego lo grabamos pulsando sobre el botón 2:

Para mas detalles a cerca de este software, podéis consultar la entrada del blog sobre Configuración de ICProg para TE-20.

Con WinPic800, para empezar a programar, en la pestaña "Config.", seleccionamos el PIC a usar, el oscilador y los Bits de configuración, como se muestra a continuación:

Después, seleccionamos el archivo HEX a grabar en el PIC, mediante el botón 1, y luego lo grabamos pulsando sobre el botón 2:

ENLACES.

Página de Electronicasi.com:
http://www.electronicasi.com/wp-content/uploads/2013/05/programador-JDM.pdf

Programador JDM de Verhoeven:
https://frutternboel.verhoeven272.nl/pic/picJDM.html

Página Fullcustom.com:
http://www.fullcustom.es/guias/programador-jdm-20-pic-eeproms-puerto-serie

WinPic800:
http://www.winpic800.com/

IC-PROG:
http://ic-prog.com/

PCB Domésticos de Blog XANUR:
https://blog-xanur.blogspot.com/2022/03/prototipos-pcb-domesticos.html

Configuración ICProg de Blog XANUR:
https://blog-xanur.blogspot.com/2022/07/configuracion-ic-prog-para-te-20.html

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19 jun 2022

ELECTRÓNICA BÁSICA - 8080 (y XXVIII)

Como continuación de la publicación anterior, vamos a ver un "sencillo" procesador de 8bits, a modo de ejemplo. Y con esta, damos por finalizadas las publicaciones de Electrónica Básica.

8080.

Como ejemplo sencillo, vamos a ver someramente un microprocesador de 8bits, en el cual se fundamentó la informática moderna.

Este procesador está dentro de un circuito integrado encapsulado, con 40 patillas. A continuación se muestra el encapsulado con la descripción de los pines y los elementos lógicos dentro del procesador:

En la siguiente imagen muestra el diagrama de bloques del microprocesador Intel 8080 y los registros internos, incluyendo el acumulador, puntero de pila, registro de status (señalizadores) y algunos registros temporales. El diagrama de bloques también muestra el registro de instrucción y el decodificador de instrucciones, así como la sección de control y temporización. También podemos ver la ALU y los señalizadores asociados, las ocho entradas/salidas de datos, así como las salidas de dirección de 16 bits. La CPU del 8080 también contiene muchas líneas de control internas, caminos de datos y buses.

Pero actualmente esta realidad es muy distinta. En nuestro hogar, existe una enorme cantidad de microprocesadores realizando diversas tareas, que hacen la vida diaria más sencilla. Los podemos encontrar en nuestro televisor, en el equipo de sonido, en el reproductor de DVD, en los teléfonos móviles, en el mando a distancia o en un reloj de pulsera.

Y es que esta tecnología se ha abaratado hasta tal punto que muchas aplicaciones que antes requerían el uso de varios dispositivos individuales, ahora se pueden realizar con más facilidad y de manera más económica con la aplicación de un microprocesador, o de su variante, un microcontrolador.

Sus funciones se definen a continuación de forma breve:

Registro de instrucción: Esta unidad es un registro de 8 bits que contiene el primer byte de una instrucción (el código de op).
Decodificador de instrucciones: Esta unidad interpreta el contenido del registro de instrucción, determina el microprograma exacto que se debe seguir para ejecutar la instrucción completa y dirige adecuadamente la sección de control.
Unidad aritmética y lógica: Esta unidad realiza las operaciones aritméticas, lógicas y de desplazamiento circular que afectan al registro de status (señalizadores). Los resultados de la sección de la ALU se colocan de nuevo en el acumulador vía el bus interno. El registro temporal y acumulador muchas veces se consideran parte de la ALU. Las condiciones de los señalizadores son realimentadas a la unidad de control y temporización.
Acumulador: Esta unidad es un registro de propósito general de 8 bits que es el foco de la mayor parte de las instrucciones aritméticas, lógicas, de carga, almacenamiento y E/S.
Contador de programa: Esta unidad es un área de almacenamiento de 16 bits que siempre apunta a la siguiente instrucción que se va a ejecutar. Siempre contiene una dirección de 16 bits. Puede ser incrementada o puesta a cero por la sección de controlo modificada por instrucciones de transferencia.
Unidad de control y temporización: Esta sección recibe señales del decodificador de instrucciones para determinar la naturaleza de la instrucción que se va a ejecutar. La información del registro de status también está disponible para las bifurcaciones condicionales. Las señales de temporización y control son enviadas a todo el microprocesador para coordinar la ejecución de las instrucciones. También se generan las señales externas de control.
Registro de status: Contiene solamente los señalizadores de cero y arrastre en su registro de status.

En la siguiente imagen se muestra el diagrama genérico de un microprocesador de 8bits.

Este CI utiliza una fuente de alimentación de 5 V conectada a las patillas 1 y 2. La utilización de fuentes de alimentación de +5 V es común en los microprocesadores.

Las patillas XI y X2, es para conectarlas a un cristal que regule la frecuencia de reloj. En los uPC modernos, la circuitería de reloj se construye dentro del propio microprocesador.

La salida CLK (patilla 38) es una señal de reloj que se utiliza como reloj del sistema. La frecuencia de la salida de CLK suele ser menor que la del reloj interno.

El bus de direcciones del sistema se conectará a las patillas del CI etiquetadas AQ a A IS. Estas 16 salidas de dirección pueden acceder hasta 65.536 (2 16) posiciones de memoria y/o entradas/salidas.

El flujo de instrucciones y datos dentro y fuera del microprocesador pasa a través de las patillas etiquetadas Do a D/. Estas patillas (21-28) son bidireccionales, ya que unas veces sirven como entradas y otras como salidas. En general, estas patillas de datos también pueden ser configuradas como tres estados (estado de alta impedancia).

La patilla 30m es la salida de control de escritura. Un nivel BAJO en la patilla WR indica que el dato del bus de datos se va a grabar en la posición de memoria o E/S seleccionada.

La salida de control de lectura está etiquetada RD (patilla 31). Un nivel BAJO en la patilla RD indica que se va a leer la memoria o el dispositivo de E/S seleccionado y que el bus de datos está disponible para transferir el dato leído. La lectura se realiza cuando la señal RD está en el nivel BAJO. La habilitación de la entrada de reinicio, hace que el uPC suspenda su trabajo en el programa actual y bifurque a una rutina de inicialización. Un nivel BAJO en la entrada REINICIALIZACIÓN pondrá en reinicialización el contador de programa con algún número predeterminado, como por ejemplo 000H, Los demás registros internos de la CPU también se pueden poner a cero o cambiar sus contenidos durante la operación de reinicialización. Cuando la entrada de REINICIALlZACIÓN alcanza de nuevo el nivel ALTO (inhabilitado), la CPU comenzará a ejecutar instrucciones de la ROM en la nueva posición de memoria 0000H.

La mayoría de las acciones del microprocesador se realizan en conjunción con el reloj, y por tanto se dice que son síncronas. La entrada de RE/NICIALIZACION a la MPU es asíncrona y puede interrumpir y detener una instrucción a medio ejecutar.

La entrada de petición de interrupción al microprocesador es la patilla 35, INTR y responde a un nivel ALTO de algún dispositivo externo.

PROGRAMACIONDEL MICROPROCESADOR.

Los fabricantes, junto con el procesador, incluyen información detallada sobre el repertorio de instrucciones. En la siguiente imagen se muestra como ejemplo, el resumen del repertorio de instrucciones para los microprocesadores Intel 8080/8085.

La especialización operativa del microprocesador y por tanto del sistema organizado en torno al mismo, está definido por el programa de aplicación.

Este Programa consta de una secuencia de instrucciones que ponen en conocimiento del microprocesador las sucesivas operaciones que debe realizar.

Este listado de operaciones, se denomina programa máquina. El contenido de la memoria de programa, es un programa en código máquina, que en el ejemplo comienza en la dirección 2000H con el código de operación 00 1111102 Y finaliza en la dirección 2006H con 01110 1102.

Estos programas, con este formato son casi imposibles de comprender para nosotros.

Para que sea algo más sencillo de manejar, los números binarios se representan en notación hexadecimal. Pero aun así, los programas son muy difíciles de comprender.

En un nivel más humano, el programa anteriormente mostrado en código máquina puede describirse como sigue:

Cargar el número binario (10110100) en el acumulador del microprocesador.
Complementar cada bit del número binario del acumulador para formar el complemento a 1.
Almacenar el resultado, del complemento a 1, en la posición 2100H de la memoria de datos.

Las instrucciones o sentencias del lenguaje ensamblador se suelen dividir en en cuatro campos:

(1) etiqueta, (2) nemotécnico, (3) operando y (4) comentarios.

El campo de etiqueta no se utiliza siempre y aparece vacío en este sencillo fragmento de programa.

El campo de nemotécnico contiene el nemotécnico exacto que proporciona el fabricante.

Este campo indica al programa ensamblador esencialmente la operación que se va a realizar.

El campo de operando contiene información sobre registros. datos o direcciones asociados con la operación. Utilizando la información de los campos de nemotécnico y operando, el programa ensamblador puede generar el código correcto en lenguaje máquina.

El programa ensamblador puede también asignar posiciones de la memoria de programa a los listados en código máquina.

El campo de comentario no lo evalúa el programa ensamblador, solamente lo imprime. El campo de comentario es una ayuda valiosa para comprender qué ocurre en el programa.

Con todo lo visto, y teniendo en cuenta la función o proceso a realizar, y acorde a las instrucciones del procesador a ser usado, es cuando se ha de construir, redactar, depurar y codificar el programa adecuado.

Esto, como es de suponer, entra dentro de otro campo, más relacionado a la programación, ya sea en un lenguaje de Bajo Nivel, que ejecutan control directo sobre el hardware (Assembler, Código Máquina, etc.) o de Alto Nivel, que mediante códigos más cercanos al lenguaje humano, "traducen" estos a conjuntos de códigos de Bajo Nivel (BASIC, C, etc.).

Electrónica Básica, TTL & CMOS (XVII)
Electrónica Básica, Decodificadores (XVIII)

Electrónica Básica, Codificadores (XIX)

Electrónica Básica, Demultiplexores (XX)

Electrónica Básica, Multiplexores (XXI)

Electrónica Básica, Comparadores (XXII)

Electrónica Básica, Circuitos Aritméticos (XXIII)

Electrónica Básica, Flip-Flops (XXIV)

Electrónica Básica, Registros de Desplazamiento (XXV)

Electrónica Básica, Contadores (XXVI).
Electrónica Básica, Microprocesadores (XXVII).

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11 jun 2022

JACQUES YVES COUSTEAU

Con su característico gorro rojo, fue quien desveló al todo el mundo las maravillas del océano, en los años 70. Biólogo y oceanógrafo, Jacques-Yves Cousteau contribuyó a incrementar la conciencia pública sobre los problemas del medioambiente a través de sus innumerables viajes y expediciones.

Nació en Saint André de Cubzac, Francia, el 11 de junio de 1910. Realizó sus estudios en Roma, Burdeos, Nueva York y París, y tras este periodo formó parte de la armada francesa durante la Segunda Guerra Mundial. Durante la guerra, se unió al movimiento de resistencia francés, espiando a las fuerzas armadas italianas y documentando los movimientos de tropas. Más tarde, como aviador naval, tuvo un serio accidente, y durante su rehabilitación nadando en el Mediterraneo, inició su curiosidad por investigar el mundo submarino.

Junto al ingeniero Emile Gagnan (ambos en la foto inferior), inventó lo que llamaron "Aqua-Lung" o pulmón acuático en 1943. Se trataba de una escafandra autónoma que proporcionaba aire a demanda, en función de las necesidades de aire del buceador, a la presión requerida y a la profundidad correspondiente, sin la necesidad de un tubo de aire en la superficie, sistema el cual se sigue utilizando en la actualidad.

En 1948 compró un antiguo dragaminas que transformó en mitad yate y mitad laboratorio, bautizado como Calypso. Con él y su tripulación navegó por todo el mundo, y se convirtió en toda una referencia para el resto de los investigadores marinos.

Además, Cousteau desarrollaría sistemas de propulsión a vela, sumergibles monoplaza, cámaras de TV submarinas y dirigió experimentos sobre técnicas de buceo en saturación.

Consiguió difundir su mensaje por todo el mundo mediante las más de setenta filmaciones para televisión, sus tres películas de larga duración y sus más de 50 libros

El Mundo Submarino de jacques Cousteau (1966)

Se convirtió en el biólogo marino más famoso de todos los tiempos, obteniendo prestigiosos premios y galardones internacionales como el Premio del Centenario de la National Geographic Society o el Premio Internacional sobre el Medio Ambiente otorgado por Naciones Unidas. Además, se le concedió la Medalla Presidencial de La Libertad, fue nombrado miembro de la prestigiosa Academia Francesa, fue director del Museo Oceanográfico de Mónaco durante 31 años y galardonado con el Oscar de Hollywood por su documental The Silent World.

De su vida privada,se casó en 1937 con Simone Melchior, con la que tuvo dos hijos, Jean-Michel y Phillipe, que con el tiempo, se unirían a su padre en expediciones mundiales submarinas. Simone murió en 1990 y un año después, Cousteau se casó con Francine Triplet, con quien tuvo una hija y un hijo, nacido mientras Cousteau estaba casado con Simone.

Murió en Paris el 25 de junio de 1997 a los 87 años, víctima de una infección respiratoria

Xanur

5 jun 2022

MAQUETA DE FARO

En esta ocasión, construiremos un faro decorativo, reutilizando varias tablas, y usando un pequeño circuito electrónico programable.

MATERIALES:

Tablas de contrachapado (Reciclado)
Palillos (Reciclado)
Vaso de plástico de jarabe (Reciclado)
Alimentador de 5V (Reciclado)
Circuito electrónico programable
Cables e interruptor
Pintura, Tinte y barniz
Masilla
Tornillería variada

HERRAMIENTAS:

Taladro, brocas de madera y de corona.
Sierra, lima y lijas
Cuchilla
Pegamento de madera
Rotuladores y lápiz

DIFICULTAD: Alta(8/10).

PRECAUCIÓN: Se requiere tener conocimientos y habilidad en electrónica y soldadura blanda. Precaución al usar herramientas de corte, abrasión y perforación

ATENCIÓN: No nos hacemos responsables de los daños personales y/o materiales, causados por una mala manipulación, mal montaje, desconocimiento técnico o del uso indebido de esta guía.

INTRODUCCIÓN:

Os vamos a mostrar los pasos que hemos seguido para el montaje de una maqueta de un faro, el cual dispone de tres luces Led, que van alternando su iluminación, simulando la cadencia rotatoria de un faro.

PROCESO:

En primer lugar, realizaremos los cortes del tablero, de forma que nos salgan 6 piezas trapezoidales, que formaran el cuerpo principal del faro.

Seguidamente, con otro pedazo de tabla, con la haremos la base del faro, hacemos las marcas hexagonales, para pegar las 6 piezas principales.

Pegamos las 6 tablas entre sí, y a la base. Nos ayudamos de una goma elástica. Los cantos interiores, se han de achaflanar para su mejor ensamblaje.

Mientras se seca, hacemos dos piezas con el contrachapado: Una para cerrar la torre del faro por la parte superior, y otra que hará las veces de barandilla superior.

También, vamos preparando varias piezas circulares, las cuales van a ser la base y techo de la cúpula del faro.
Usaremos un vaso pequeño de plástico, reciclado de un frasco de jarabe, donde ubicaremos las luces led.

Seguidamente en la pieza de la barandilla realizamos los agujeros para los palillos que harán de barandilla, y luego encolamos las piezas.
Cando se sequen, aplicamos masilla para corregir pequeños fallos y alisar la superficie con lija.

Luego Cortamos los palillos a medida y ensamblamos con cola la barandilla.

Mientras se seca todo, vamos preparando la cúpula del faro. Una pieza circular será el techo, al cual pegamos cuatro pequeñas piezas en triangulo, y a la base la encolamos otra pieza circular. Usaremos tres palillos en la parte exterior del vaso.

Preparamos todo el conjunto, de forma que se pueda desmontar en caso necesario, y le añadimos los tres led junto con su cableado.

A los led se les ha soldado los cables y se han unido en ángulo de 120 grados, usando un tornillo de nylon como eje y soporte.

El vaso se une con la pieza del techo mediante un simple tornillo.

De nuevo, mientras se seca todo, preparamos las ventanas y puertas. Sobre una pieza de cartulina o papel, encolamos palillos según la forma y tamaño de las puertas y ventanas. Aplicamos algo de cola adicional en la parte interior.

Cuando esté completamente seco, cortamos el excedente de palillo y cartulina y se lija. Por la parte posterior pintamos de negro con un rotulador. Como aplicamos cola extra, conseguiremos el efecto de ventana deseado.

Ahora pegamos las puertas y ventanas en su posición.

Ahora prepararemos la base. Con una pieza de madera de pino, cortada en círculo y el borde fresado, le haremos un orificio para pasar el cable, y otros para atornillar la torre y ayudarnos a pasar los cables.

Una vez preparada, la lijamos, tintamos y barnizamos.

Es el momento de pintar la torre. En nuestro caso, la base será blanca y luego le pintaremos franjas horizontales azules.
Y también decoraremos la base con arena, pegada con cola.

Ya casi tenemos todo. Montamos el circuito, y programamos el PIC. Hemos usado un alimentador de teléfono móvil viejo, para suministrar a nuestro circuito 5V. Lo conectamos y hacemos unas pruebas de funcionamiento.
Los detalles del software del PIC los podéis encontrar en este enlace: Blog-Xanur: Maqueta Faro II