En esta actividad lo que buscamos es, sobre todo, adquirir un manejo eficaz de la que es una de las herramientas mas usadas en los laboratorios de electrónica hoy en día: el osciloscopio digital.
Lo que destaca a este aparato sobre su versión analógica es la capacidad que tiene para capturar y medir eventos que se producen de forma asincrónica, es decir, eventos espontáneos que pueden llegar a tener una muy corta duración. Estos elementos pueden ser capturados y mostrados en el display como si de una fotografía se tratase; e incluso puede almacenar esta imagen en su memoria interna o en un dispositivo USB conectado al oscilador digital.
Todo esto deja claro cuan imprescindible es para el técnico de hoy en día el manejo de esta herramienta. Pero no solo en el manejo del oscilador se basa esta actividad, sino que incluye, para la realización del mismo, de otros conocimientos también importantes, como los detallados a continuación:
Conector RS-232 (Recommended Standard-232): Es un tipo particular de conector que es usado para el intercambio serie de datos binarios en muchos casos, como la conección entre un DTE (Equipo Terminal de Datos) y un DCE (Equipo de comunicación de Datos), o también, como la conección entre 2 computadoras, entre 2 DTE (la llamada Null Módem, o Módem nulo).
A éste conector se lo puede usar en distintas versiones, como la DB-25 para el que posee 25 pines ó DE-9 si posee 9 pines, como el que usamos en esta actividad y mostramos abajo:
En esta actividad vamos a requerir tan solo de 3 conectores, los cuales son: Rx, Tx y GND, los pines 2, 3 y 5 respectivamente, que se ubican de esta manera:
El cable que contenga en a estos 3 va a ser adaptado para que en su salida puedan ser ubicados en el Protoboard, para poder medirlos con facilidad.Cadena de bits: Se llama así al conjunto de bits que se deseen transmitir de forma compacta. Esta cadena puede ser configura con programas como el Hiperterminal (explicación más abajo).
Una configuración típica puede ser la denominada N-8-1 (la que usamos en esta actividad) que indica que la cadena no va a revisar paridad en los bits, va a poseer 8 bits para la transmisión de datos y uno adicional en función de stop, para indicar que ahí termina la cadena y como separación para la que le siga.
Esta imagen sirve como referencia:
Reposo: Indica el estado lógico en que se encuentra por defecto la señal. El estado se ubica en 1 para que sea más fácil la comprobación de la señal.Aviso: En esta actividad usaremos intensamente una optimización de un aparato que nos es familiar, el Osciloscopio Digital. Este aparato posee muchas variantes en cuanto a su forma de uso, como por ejemplo la capacidad para almacenar mediciones en un medio extraíble (pendrive). Estas opciones están muy bien desarrolladas en la guía de uso (en inglés) del aparato, en nuestro caso un RIGOL DS1052E.
Lo primero es conectar el RS-232 a la PC y su salida a un poste de pines en un protoboard.
Luego abrimos el programa Hiperterminal, que se encuentra por defecto en:
Inicio/Programas/Accesorios/Comunicaciones/Hiperterminal.
Lo configuramos de la siguiente manera:
Medimos con el osciloscopio digital la señal generada al pulsar la tecla A (en mayúsculas) y la guardamos en un pendrive:
Medimos la tensión en la línea en estado de reposo, que resultó ser de 11,5V, la cual es invertida para poder comprobar el funcionamiento del circuito a medir.
Analizando el bit de start comprobamos que dura aproximadamente 100uS y posee un valor de tensión de 11,5V, donde 11,5V es un 0 lógico y -11,5V es un 1 lógico.
Analizando el tren de datos (los 8 bits que siguen al de start) deducimos que es en este donde se envía la información de las teclas; información coficada en ASCII..
Comprobamos que el bit de stop es representado por un 1 lógico y en este caso puede identificarse el monento en que inicia, pero su final se confunde con el estado de reposo, ya que ámbos tienen el mismo valor lógico.
El tiempo total que tarda en transmitirse un bite (incluido el bit de start y el de stop) es de 1ms.
Para comprobar los datos medidos y comprobados medimos distintas letras del control:
Letra "B":
Letra "I":
Letra "J":
Letra "j":
Letra "k":
Datos transferidos a travez de infrarrojo
El control que usamos es uno de Reproductor de CD de marca Pioneer, que usa un protocolo de señal infrarroja NEC.
Armamos el siguiente circuito y acercamos el control remoto al fototransistor, presionamos la tecla POWER y observamos la señal medida
- La señal portadora emite en una frecuencia de 40Khz.
- El "1" es reconocido por tener un espacio con señal nula de 600 us seguido de un pulso de doble valor (1.2ms); el "0", en cambio se muestra con un estado bajo de 600 us seguido de un estado alto de equivalente valor.
- Se transmiten 35 bites.
- La trama está compuesta de 3 secciones principales:
3º- Es un espacio de separación con la siguiente trama.
- La trama se repite con una periodicidad de 64,4mS.
Aquí les mostramos las señales tomadas al presionar otros botones en el control remoto, a fin de tener una mayor exactitud al responder las preguntas de arriba:
Con la tecla 1:
Con la tecla 6:
Conclusiones:
Esta actividad resulta multieducacional, ya que nos permite experienciar por nosotros mismos conceptos que no habíamos visto antes -como el de las señales infrarrojas enviadas por los controles remoto y, de paso, su código y características- mediante el uso de un instrumento de medida que no habíamos usado anteriormente (el oscilador digital), midiendo y trabajando de una manera que nos era desconocida hasta entonces y que nos brinda muchas posibilidades de las que no disponíamos (como lo es el poder guardar una medición en una memoria externa).
Creemos que la forma en la que los conceptos teóricos se involucran con las mediciones hechas para lograr una mayor comprensión y razonamiento sobre lo que medimos es la principal cualidad de esta actividad.
No hay comentarios:
Publicar un comentario