AMPLIFICADOR
20W ESTÉREO
Este amplificador proporciona dos canales de
potencia de hasta 20 vatios reales a partir de dos entradas de línea. Es ideal
para usar en computadoras dado que su relación precio/potencia/complejidad es
óptima.
En el plano se observa sólo una de las
etapas del sistema dado que en todo circuito estéreo ambos canales son
exactamente iguales. Los números entre paréntesis representa el equivalente
del terminal para el segundo canal. El corazón de este proyecto es un circuito de la firma
National Semiconductors, el LM1876, el cual dispone en su pastilla de dos
amplificadores operacionales de potencia con funciones de mute
(silenciar) y stand-by (desconectar), las cuales no hemos implementado en este
diseño para simplificarlo al máximo. La señal entrante, luego de ser
acondicionada y nivelada, ingresa al amplificador por su entrada no inversora. A
la salida de éste parte de la señal resultante es reinsertada al amplificador
por su terminal inversora para formar la red de realimentación. Dado que el
circuito está internamente balanceado cuando trabaja con fuente partida no es
necesario instalar el capacitor de BootStrap.en la salida.
ALIMENTACION:
Este sistema requiere para funcionar una tensión de +/-28 voltios y una corriente de 2 amperios. Para obtenerlos se puede emplear la clásica fuente con transformador, puente de diodos y capacitores.
Este sistema requiere para funcionar una tensión de +/-28 voltios y una corriente de 2 amperios. Para obtenerlos se puede emplear la clásica fuente con transformador, puente de diodos y capacitores.
En este caso el transformador debe tener un
primario acorde a la tensión de red (220v) y un secundario con punto medio de
20v por cada ramal (40v de extremo a extremo). Los diodos deben ser de 100v / 3A
del tipo 1N5406 o similar. También puede utilizarse un puente rectificador, que
facilita la tarea y reduce la cantidad de pistas/espacio. Los capacitores de
filtrado son de 4700µF x 50v.
DISIPADOR DE CALOR:
Pieza clave en todo sistema de audio, el disipador que en esta oportunidad usamos es un simple cooler de computación para Pentium III. Utilizamos ese modelo dado que dispone de una superficie metálica mayor que los tradicionales. Para alimentar el ventilador vasta con tomar la fase positiva de la fuente y bajar su tensión con un regulador 7812 disipado individualmente
Pieza clave en todo sistema de audio, el disipador que en esta oportunidad usamos es un simple cooler de computación para Pentium III. Utilizamos ese modelo dado que dispone de una superficie metálica mayor que los tradicionales. Para alimentar el ventilador vasta con tomar la fase positiva de la fuente y bajar su tensión con un regulador 7812 disipado individualmente
CONTROL AUTOMATICO DE VOLUMEN
En realidad hay que analizar detalladamente
lo que esto hace, pero desde un tiempo atrás, cuando los televisores y radios
no traían control remoto. Que cagada, uno tenia que levantarse para bajar o
subir el volumen del aparato. Eso si que era feo.
Pero, ahora que tenemos el control remoto y
podemos (por ejemplo) alterar el volumen sin siguiera levantarnos, tampoco
alcanza. Pasa que uno se mete en la cama, se abriga todo, mete los brazos
adentro, se acurruca y disfruta de un programa cualquiera. No se, podemos citar
un caso: Crónica TV, cantando los números de la lotería. Esos chicos y chicas
de la lotería, que hablan tan parejo, suave, calmado, da gusto escucharlos
incluso cuando uno no jugo ni un peso. Y de repente aparecen los carteles rojos
"MACABRO MORBOSO ESPECTACULAR: MATAN A TAXISTA AHORCÁNDOLO CON EL PIOLÍN
DE SU PROPIO ZAPATO... ES PRIMICIA DE CRÓNICA TV... EN INSTANTE LAS IMÁGENES
SIN EDITAR". Hasta ahí todo bien, pero como no parece alcanzarles con
semejante sensacionalismo por vídeo usan el audio: ponen unas trompetas,
trombones, platillos y quien sabe cuanta cosa mas a todo volumen, además del
locutor que grita por los cuatro costados contando como es que acogotaron al
taxista. Entonces uno tiene que resignarse, sacar los brazos afuera de la cama y
bajar el volumen haciéndolo chupar frío al cuete. Es cierto que el control
remoto TENDRÍA que poder funcionan debajo de las colchas y sábanas, pero no
funciona y no es solución el hacerle agujeritos a las cobijas para que la
señal pueda pasar, hay que hacer algo que funcione y que en lo posible sea
automático. En consecuencia desarrollamos este proyecto. Un control automático
de volumen para TV y radio. Ajusta el nivel a un punto fijo. Si está bajo lo
sube, si está alto lo baja (que deducción mas boluda, no?).
Basándonos en un integrado desarrollado para
grabadores de cassette, el cual incluye en su pastilla circuitos de control
automático de nivel, hicimos un equipo capaz de nivelar una señal de audio sin
importar su nivel original. En otras palabras controla el volumen por nosotros y
a nuestro gusto.
Como ven, el circuito es por demás simple y
se reduce a un puñado de componentes pasivos, además del circuito integrado.
Por mas que tenga un televisor, radio o
vídeo grabadora mono le recomendamos armar las dos etapas porque el día de
mañana puede tener un equipo estéreo y no va a ponerse a soldar de nuevo.
Además, lo que puede economizar armando un solo canal es insignificante.
La alimentación puede ser cualquier tensión
continua de entre 6 y 12 voltios, y no necesariamente estabilizada. Lo que es
importante es que esté bien filtrada, para evitar ruidos de alterna en el
audio.
Sabemos que este sistema funciona porque
actualmente lo tengo en casa, pero no tenemos la placa de circuito impreso
porque no me digné a hacerla (tengo todo en protoboard, que tipo vago). Si
alguien la hace y tiene ganas, por favor mandarla por mail. Gracias.
Este dispositivo es ideal para ser
intercalado entre la vídeo y el TV por medio de los conectores de AV. También
es adecuado para ponerlo entre en sintonizador y el amplificador de una cadena
de audio. En el caso de colocarlo dentro de algún equipo o TV tener precaución
con las vías de audio, porque en algunos equipos éstas pueden tener DC dando
vueltas por ahí y pueden hacer macanas. Si lo ponen en un circuito a modificar,
controlar de no ponerlo después del control de volumen, para evitar que este
mando quede inutilizado.
Control de Volumen digital
Este circuito permite controlar el volumen de
una señal de audio por medio de dos teclas tipo pulsador.
El circuito completo está formado por el
integrado y un capacitor de filtrado de fuente. Así que para poder escribir
algo tendremos que comentar que hay dentro del chip.
Por medio de un arreglo de 64 resistores y 64
llaves electrónicas accionadas por un contador se puede modificar el sitio
donde se coloca el cursor del potenciómetro. En otras palabras este control
dispone de 64 niveles entre el mudo y el máximo volumen. Para que cuando se
retira la alimentación el sistema "recuerde" en que sitio quedo el
potenciómetro el chip incluye una memoria EEPROM la cual retiene el dato
correspondiente a la llave seleccionada. La lógica de control incluye una
interesante función: a cada pulsación de uno de los botones (cualquiera que
sea) se desplaza una posición el cursor del potenciómetro. Pero si se mantiene
pulsado el botón durante mas de medio segundo el cursor irá al extremo
indicado en un total máximo de 7.6 segundos. Esto es ideal para fundidos de
apertura o cierre en audio o transmisiones de sonido.
La entrada es por el pin 1 y la salida por el
7. El circuito requiere 5V para funcionar y consume 50mA como máximo. El
capacitor de 100nF debe estar lo mas cerca posible del chip para garantizar un
correcto filtrado de la fuente.
DISTORSIONADOR
DE VOZ
Este equipo permite deformar la señal que
recibe por el micrófono y sacarla por el parlante. Utilizado por hampones para
amenazar anónimamente a sus víctimas o para animar el audio en una estación
de radio.
Todo el proceso de deformación lo lleva a
cabo el circuito integrado HT8950A desarrollado por la taiwanesa Holtek para tal
fin. Los interruptores colocados en los pines 3, 4 y 5 configuran el efecto. El
otro circuito integrado, el LM386, amplifica la señal resultante para poder
mover directamente un parlante mediano. Como el circuito integrado HT8950A
requiere 3.6v de alimentación se colocó una resistencia limitadora de
corriente (470) y un diodo zener que estabiliza la tensión en ese valor. El
resto del circuito se alimenta con 6v no regulados.
ALIMENTACION:
No es necesario emplear una fuente de alimentación ya que este circuito puede ser alimentado desde pilas comunes.
No es necesario emplear una fuente de alimentación ya que este circuito puede ser alimentado desde pilas comunes.
MICROFONO:
Empleamos una cápsula de capacitor electet dado que no requiere una preamplificación rigurosa. Cualquier micrófono de computación o de videocámara hogareña es adecuado para este sistema.
Si queres bajate la hoja de datos del
integrado, haciendo click Empleamos una cápsula de capacitor electet dado que no requiere una preamplificación rigurosa. Cualquier micrófono de computación o de videocámara hogareña es adecuado para este sistema.
Ecualizador Pasivo de 5 bandas
He aquí un circuito muy útil a la hora de
armar una potencia para el coche o para un sistema ya amplificado. Se trata de
un ecualizador que, en lugar de operar sobre señales de baja magnitud, lo hace
sobre vías de audio amplificadas.
Como se ve en el diagrama consta de cinco
potenciómetros que comandan la tonalidad del sonido mientras que el sexto se
encarga de regular el volumen sonoro.
De izquierda a derecha las bandas ecualizadas
son 60Hz, 240Hz, 1KHz, 4KHz y 16KHz. Luego sigue el control de volumen.
Dado que no emplea componentes activos este
sistema no requiere de alimentación alguna. Recordar que en caso de montar un
sistema estéreo o multicanal deberá armar un ecualizador como este por cada
vía.
Distorsionador FUZZ para guitarra
eléctrica
Todos sabemos que para grabar una guitarra
criolla (o tradicional) basta con acercar un micrófono de buena calidad para
poder captar el sonido. Pero en las guitarras eléctricas la forma de hacer
salir sonido requiere el uso de un amplificador, el cual debe ser excitado por
medio un previo adecuado. En esta ocasión presentamos un proyecto (basado en un
circuito de CEKIT) en el cual no solo se propone un buen Preamplificador sino
que, además, se da la posibilidad de alterar el tono (mas grave o agudo) y de
distorsionar el sonido (efecto fuzz) haciendo parecer que se está empleando un
viejo amplificador valvular.
Para nuestro prototipo empleamos un
amplificador operacional integrado doble el cual usaremos por un lado para hacer
las veces de previo y, por el otro, para efectuar la distorsión en sí de la
señal de audio. Dotamos al sistema, además, de un interruptor que permite
anular el efecto fuzz, dejando pasar intacta la señal de entrada.
La señal ingresa desde la guitarra o bajo
por medio del conector marcado como IN. Pasando a través del capacitor y la
resistencia ingresa a la primera sección del circuito integrado LM358 el cual
actúa como previo. El conjunto RC conectado entre la salida (pin 1) y la
entrada inversora (pin 2) actúa como realimentador, desde donde se toma una
muestra de la señal para efectuar el control de la tonalidad. A la salida la
señal ingresa a la segunda mitad del integrado, donde hay otro operacional.
Además va a la llave selectora que permite utilizar o anular el efecto fuzz. En
este caso el circuito de realimentación incluye un par de diodos en paralelo
opuesto que se encargan de recortar la señal. La magnitud de la señal
recortada depende del cursor del potenciómetro de 50K, el cual actúa como
regulador de efecto. La salida de este amplificador (pin 7) se aplica a la otra
terminal de la llave selectora de efecto, cuyo punto medio se inyecta al
potenciómetro que establece el nivel de la señal de salida que finalmente
saldrá hacia la etapa de potencia.
El circuito se alimenta de una batería de 9v
del tipo comercial, aunque también se lo puede alimentar con un adaptador
AC/DC. En este caso se recomienda usar uno de buena calidad que esté bien
filtrado para que no induzca ruidos en la señal. Dado que internamente el
circuito trabaja con fuente partida se ha dispuesto un par de resistencias (las
de 100K) en serie de cuya unión central se obtienen los 4.5V de referencia.
Timbre musical
Este timbre es una excelente alternativa a la
clásica chicharrita o al ya archifamoso ding-dong.
La idea es que con dos pilas se pueda lograr
un timbre, agradable al oído, que no asuste como lo hace el clásico chirrido
de los zumbadores. Para ello usamos un chip de la casa Unicorn Microelectronics
(UMC) que está diseñado específicamente para esa tarea. Se trata del UM66TxxL
que no es un solo chip sino una familia de integrados que difieren entre si del
sufijo indicado arriba con dos x. Dependiendo del sufijo será la melodía
obtenida. Ver mas adelante la tabla de melodías disponibles.
El principio de funcionamiento es mas que
evidente. Las pilas proveen de 3v, necesarios para alimentar el chip y, al mismo
tiempo, el circuito amplificador de salida. El transistor NPN lo que hace es dar
al parlante la potencia necesaria para que la melodía generada por el chip se
pueda escuchar a un nivel adecuado. En tanto el resistor de 220 ohms limita la
corriente para que, cuando se presione el pulsador, no se descarguen las pilas.
El pulsador lo que hace es cortocircuitar el capacitor haciendo que este se
descargue por completo. Adicionalmente el cierre del pulsador impide alimentar
al chip, quedando sus dos terminales de alimentación a masa. Cuando se suelta
el pulsador el capacitor se carga y el integrado recibe alimentación haciendo
correr la melodía. Una vez que la melodía llega a su fin el parlante se
silencia dado que este chip no incluye la función loop. De esta forma el
capacitor hace las veces de filtro de disparo, amortiguando en parte los falsos
contactos que se pudiesen producir.
El circuito en modo espera consume menos de
1mA y cuando la melodía está tocando consume 3mA. Eso nos indica que un par de
pilas chicas pueden darnos mas de 12 meses de timbre sin problemas.
Dado que el pulsador no actúa sobre una
entrada de disparo o un circuito lógico sino haciendo un mero corto se lo puede
montar en un pulsador ruidoso o de exteriores, incluso con largos cables, sin
problemas.
Por lo explicado arriba cuando se presione el
pulsador la melodía comenzará a tocar, silenciándose cuando esta llegue a su
fin.
Las melodías que esta familia de chips
genera son:
| Chip | Melodías |
| UM66T01 | Jingle bells + Santa Claus is coming to town + We wish you a marry X'mas |
| UM66T02 | Jingle bells |
| UM66T04 | Jingle bells + Rudolph, the red-nosed Reindeer + Joy to the world |
| UM66T05 | Home Sweet Home |
| UM66T06 | Let me call you sweet heart |
| UM66T08 | Happy birtday to you |
| UM66T09 | Wedding March (Mendelssohn) |
| UM66T11 | Love me tender, love me true |
| UM66T13 | Easter Parade |
| UM66T19 | For Elise |
| UM66T32 | Waltz |
| UM66T33 | Mary had a little lamb |
| UM66T34 | The train is running fast |
| UM66T68 | It's a small world |
Transmisión de audio por la
línea de 220V
Este par de circuitos permiten utilizar el
tendido eléctrico domiciliar para transmitir señales de audio desde un punto
hacia uno o mas parlantes remotos. El alcance promedia los 100 metros efectivos
dentro de la misma vivienda o hacia otra que comparta la misma fase eléctrica.
Arriba se muestra el circuito del transmisor
el cual básicamente obtiene la señal proveniente de una fuente estéreo, las
suma en una única señal y las coloca sobre el potenciómetro de 10K que hace
las veces de control de sensibilidad o volumen de entrada. Luego, un capacitor
desacopla la componente de continua que pudiese existir. Posteriormente la
señal ingresa al VCO del integrado LM566 el cual se encarga de modular la
señal entrante sobre una portadora de 200KHz. Dicha frecuencia es determinada
por el resistor de 18K y el capacitor de 82pF. La salida del integrado nos da
6Vpp de señal, que es amplificada por el transistor el cual la coloca sobre el
transformador de acoplamiento T1 y este sobre la red eléctrica. Este
transformador debe ser sintonizado a la frecuencia de portadora (200KHz). Por
último los dos capacitores de alto voltaje aíslan el transformador de la red
eléctrica. El conjunto opera con 12V estabilizados provenientes de la fuente
elaborada a partir de T2, los dos diodos rectificadores, los capacitores y el
regulador en serie 7812 que se encarga de estabilizar la tensión. Este
regulador no requiere de disipador térmico dado que trabaja a muy baja
corriente de carga. El transformador de alimentación (T2) es de primario 220V
(o la red eléctrica que sea) y secundario 15+15 con 100mA de corriente. En
tanto el transformador T1 es de FI (frecuencia intermedia) para 455KHz (lo puede
encontrar en radios de AM en desuso y lo identificará por el color amarillo
pintado en el núcleo de ferrita ajustable).
En el gráfico de abajo se puede observar el
receptor el cual explicamos a continuación.
La señal proveniente de la red eléctrica es
aislada por los capacitores de alta tensión e insertada al transformador de FI
marcado como T1. Este está sintonizado a 200KHz que es la frecuencia de
portadora empleada para la transmisión de audio. La resistencia de 3K se
encarga de limitar el ancho de funcionamiento para que los posibles transitorios
de la línea no pasen a la etapa posterior y desde ella al parlante. Los cuatro
transistores se ocupan de elevar la señal en su tensión para así entregarla
al circuito detector PLL incluido dentro del circuito LM565. A la salida de este
integrado tenemos una señal de audio demodulada lista para ser aplicada a un
amplificador de audio convencional el cual le dará la potencia necesaria para
mover la bobina de un parlante y así producir sonido. El potenciómetro de 10K
permite ajustar con precisión la frecuencia de enganche del PLL permitiendo
así su correcto funcionamiento. Un error en este ajuste haría que parte de la
portadora pase como si fuese audio escuchándose lluvia o ruidos molestos en la
salida. Al igual que en emisor el receptor se alimenta de un transformador de 15+15v
pero en este caso con 250mA de corriente. En tanto el transformador de
frecuencia intermedia es idéntico al empleado en el transmisor.
Puesta a Punto:
Es sumamente simple ajustar el conjunto
siguiendo algunos pasos.
Inicialmente hay que sintonizar los transformadores de FI para lo cual será necesario conectar a la red eléctrica tanto el emisor como el receptor. No es necesario conectar señal de audio a la entrada del emisor en esta fase de la calibración. Con un voltímetro de CA de alta impedancia (cualquiera digital sirve) medir la tensión presente en el secundario del transformador de FI del receptor e ir ajustando los núcleos de ferrita del hasta obtener la máxima lectura posible. Es factible que necesite retocar este ajuste si se coloca el receptor mas allá de los 70 metros del transmisor. Siempre ajustar primero el transmisor y luego el receptor. Repetir esta prueba con mas sutileza cada vez hasta obtener la lectura óptima. Con esto quedarán sintonizadas las unidades. Luego ajustar el potenciómetro del receptor hasta obtener la mayor limpieza de señal posible. Este será un punto que se encontrará cerca del centro del recorrido. Habrá que ajustar cuidadosamente este potenciómetro a fin de rechazar la mayor cantidad posible de ruido causado por reductores de intensidad electrónicos para lámparas que suelen interferir bastante RF en el tendido eléctrico. Por último habrá que ajustar el nivel de modulación en el emisor para evitar que una sobre-modulación afecte la calidad de audio distorsionándolo. Colocar el potenciómetro marcado como VOL en su extremo cercano a la masa (mínimo) y ahora si inyectar una señal de audio proveniente de una radio o estéreo en las entradas del sistema. Controlar que el o los receptores estén encendidos y con volumen para poder percibir cuando el sistema funcione correctamente. Comenzar lentamente a subir el nivel de modulación (actuando sobre el potenciómetro VOL) hasta que se comience a escuchar distorsión en el audio. Reducir ahora el cursor hasta el máximo posible sin deformar el audio y éste será el tope de modulación. Este potenciómetro puede ser empleado para bajar o subir el volumen de todos los receptores simultáneamente sin ir uno por uno a moverlos.
Inicialmente hay que sintonizar los transformadores de FI para lo cual será necesario conectar a la red eléctrica tanto el emisor como el receptor. No es necesario conectar señal de audio a la entrada del emisor en esta fase de la calibración. Con un voltímetro de CA de alta impedancia (cualquiera digital sirve) medir la tensión presente en el secundario del transformador de FI del receptor e ir ajustando los núcleos de ferrita del hasta obtener la máxima lectura posible. Es factible que necesite retocar este ajuste si se coloca el receptor mas allá de los 70 metros del transmisor. Siempre ajustar primero el transmisor y luego el receptor. Repetir esta prueba con mas sutileza cada vez hasta obtener la lectura óptima. Con esto quedarán sintonizadas las unidades. Luego ajustar el potenciómetro del receptor hasta obtener la mayor limpieza de señal posible. Este será un punto que se encontrará cerca del centro del recorrido. Habrá que ajustar cuidadosamente este potenciómetro a fin de rechazar la mayor cantidad posible de ruido causado por reductores de intensidad electrónicos para lámparas que suelen interferir bastante RF en el tendido eléctrico. Por último habrá que ajustar el nivel de modulación en el emisor para evitar que una sobre-modulación afecte la calidad de audio distorsionándolo. Colocar el potenciómetro marcado como VOL en su extremo cercano a la masa (mínimo) y ahora si inyectar una señal de audio proveniente de una radio o estéreo en las entradas del sistema. Controlar que el o los receptores estén encendidos y con volumen para poder percibir cuando el sistema funcione correctamente. Comenzar lentamente a subir el nivel de modulación (actuando sobre el potenciómetro VOL) hasta que se comience a escuchar distorsión en el audio. Reducir ahora el cursor hasta el máximo posible sin deformar el audio y éste será el tope de modulación. Este potenciómetro puede ser empleado para bajar o subir el volumen de todos los receptores simultáneamente sin ir uno por uno a moverlos.
Notas:
En algunos transformadores de FI se incluye
internamente el capacitor de 1nF, comprobarlo antes de soldar el capacitor
previsto en el circuito.
De no conseguir los transistores LM se los
puede sustituir por los reemplazos que ofrezca el comercio siempre que trabajen
dentro de los 200KHz.
Recordar que se esta trabajando sobre la red
eléctrica la cual es muy peligrosa. Mas allá de tener transformadores
aisladores un error en las soldaduras hará que recibamos una descarga que,
dependiendo de nuestra resistencia, incluso nos puede matar. Por ello revisar
tres o cuatro veces el circuito antes de enchufarlo y luego de hacerlo no
conectarlo a un sistema de audio hasta haber realizado las pruebas rutinarias y
el ajuste.
Como observará el secundario del
transformador de Fi posee una derivación no simétrica, que se encuentra mas
cerca de uno de los extremos que del otro. Para saber cual es el extremo mas
cercano bastará con medir con un ohmetro la resistencia entre el centro y los
extremos. Hacia donde haya menor valor será el extremo mas cercamo.
En nuestro caso dotamos al sistema de un
amplificador TDA2002 dado que proporciona 6W sin distorsionar ú ocho con algo
de esfuerzo. Si se requiere emplear el equipo en recintos amplios se pueden
colocar amplificadores mas potentes como el LM12CLK o el LM3886TF.
PIC-PONG
Todo aquel que se crea conocedor de
computación debe saber lo que es PONG. Para los que no, PONG es el primer juego
de computadoras presentado por la firma Atari. Se trata de un juego de tennis
que puede ser practicado por: Humano/Humano - Humano/Máquina -
Máquina/Máquina indistintamente. Para mover la paleta (que se limita a un
rectángulo sólido mas bien parecido a una plataforma de Arkanoid, otro
clásico) el usuario debe emplear el joystick el cual es digital, o sea mueve/no
mueve. Algo así como los mandos del Family Game o los mandos a palanca de la
vieja Commodore 64. Como era de esperarse la pelota de tennis también es
cuadrada y sus movimientos se limitan a simples cálculos de ángulo y
reflexión.
Estas son algunas capturas efectuadas durante
el juego:
Las imágenes no están en blanco y negro
para agilizar la carga, sino que el juego es monocromático. ¿Que esperaban de
un clásico?.
Como se ve en el circuito todo pasa por el
µC, el cual se encarga del control de los dos joystick, el sistema de
generación de vídeo, la lógica del juego y el generador de audio por PWM. Y
todo esto en un simple PIC a 12MHz. Sorprendente ¿No?.
El circuito requiere dos
joysticks digitales, tales como los que se empleaban para la Commodore64, la
Amiga y el Atari. Además, necesitará un televisor convencional con entrada de
audio y vídeo (PAL o NTSC). Para funcionar este circuito usa una fuente de 5vdc
como la que usan los zipdrive y consume 45mA. Es posible alimentar el sistema
con una fuente cualquiera de 12v o con una batería de 9v pero será necesario
equipar al circuito con componentes extra tales como estabilizador y capacitores.
Para comenzar el juego basta con seleccionar
el tipo de partida con el joystick 1:
ABAJO = humano vs humano (H H)
IZQUIERDA = humana vs máquina (H C)
DERECHA = máquina vs máquina (C C)
FUEGO = comenzar la partida
ABAJO = humano vs humano (H H)
IZQUIERDA = humana vs máquina (H C)
DERECHA = máquina vs máquina (C C)
FUEGO = comenzar la partida
El jugador 1 siempre comienza (sirve). El
jugador que sirve es indicado con un recuadro en su indicador de puntaje. Para
servir basta con pulsar FUEGO. Para moverse hay que utilizar las teclas ARRIBA y
ABAJO para evitar que la pelota pase de largo. Se obtiene un punto cuando una
bola entra, es rebotada hacia el oponente y éste la pierde. El primer jugador
en obtener 10 puntos gana el partido. Ahora, una nueva pantalla aparece
indicando que jugador ha ganado y se sale de ella presionando FUEGO.
Felicitamos y, a su vez, agradecemos a Rickard Gunee por
este excelente proyecto, que si bien es mas fácil bajar un emulador para PC lo
interesante es como ha sabido aprobechar al máximo las capacidades del µC.
Secuenciador de 8 canales con PIC
Este proyecto permite animar una fiesta
familiar o decorar alguna habitación juvenil por medio de luces que se
desplazan de un lado a otro. Tanto el sentido de desplazamiento (a la izquierda
o la derecha) como la velocidad (rápido o lento) son programables por el
usuario por medio de dos interruptores.
Hemos elaborado dos posibilidades utilizando
la misma placa lógica. La primera es colocar barras de LED's de hasta veinte
diodos por ramal. La segunda es colocar directamente lámparas de 220v con hasta
1500w por canal. O, incluso, si la finalidad de armar este proyecto es netamente
didáctica, se puede optar por colocar en cada pin de salida del puerto b del
micro un diodo LED con una resistencia limitadora de corriente de 100 ohms.
El circuito se observa muy simple y fácil de
entender. El PIC se encarga de todo, como era de esperarse. El interruptor
rotulado como 'V' determina la velocidad. El otro interruptor, marcado con una
'D' permite hacer que las salidas secuencien hacia la derecha (de Rb0 a Rb7) o
hacia la izquierda (de Rb7 a Rb0). Los LED's en la placa lógica son colocados
por simple monitoreo.
Si bien empleamos un reloj basándonos en un
cristal de 4MHz, dado que este sistema no requiere de precisión se puede armar
con una red RC sin problema alguno.
La tensión de alimentación puede ser
cualquiera comprendida entre 4 y 6 voltios con 1 amperio para cualquiera de las
opciones a armar. Si bien 1A suena a mucha corriente, es posible que luego se
modifique el soft para hacer que aparezcan los LED's en negativo o para iluminar
varios ramales a la vez, con lo que la corriente comienza a fluir con mas ganas.
Si se desean controlar cargas de 220v como
lámparas incandescentes o reflectores tendrá que armar la interface de
potencia adecuada
Aquí, los triacs actúan como interruptores
de estado sólido, que son comandados por los optoacopladores MOC3040 o MOC3041,
los cuales incluyen la circuitería de detección de cruce por 0v lo que hace
que la conmutación se efectúe sin potencia eficaz. En el lugar de los triacs
se puede colocar cualquiera que soporte 400v y 1500w, tal como el TIC226D. Es
importante que para que el triac maneje adecuadamente la potencia debe ser
dotado de un disipador de calor. Si el disipador va a ser individual para cada
triac se lo puede montar sin aislamiento eléctrico. Si se va a emplear un
disipador único de gran tamaño se hace necesario aislar eléctricamente a cada
triac por medio de los separadores de mica y las arandelas y bujes plásticos
apropiados. El conjunto RC colocado en paralelo con el triac hace las veces de
filtro de posibles perturbaciones que se puedan producir durante la
conmutación. Si va a montar esta interface sobre una placa de circuito impreso
es imprescindible que las pistas de 220v sean reforzadas soldando alambre
desnudo para adecuarlas a la corriente a manejar.
Otra opción es armar barrales de diodos LED
de alto desempeño los cuales producen casi el triple de brillo que un LED
convencional. Colocando 7 diodos en serie se logra conectarlos a 12v sin la
necesidad de una resistencia limitadora de corriente, pero como era de
esperarse, el puerto del PICmicro no tiene la capacidad de drenaje de corriente
suficiente para manejarlos directamente.
En solución a ese planteo se ha implementado
un buffer de corriente formado entorno a un ULN2803A, que está diseñado para
este tipo de aplicaciones específicamente. Este chip tiene en su interior toda
la electrónica necesaria para que, partiendo de un bit casi sin corriente, se
maneje la masa de una carga. Y todo esto por ocho canales. Incluso, este
integrado puede manejar relés o pequeñas lámparas de auto.
Reloj digital para casa o coche
Este circuito está basado en un proyecto de
Arizona Microchip Inc, el inventor y dueño del PIC, al cual sólo se le ha
hecho una leve modificación que mas adentrada la nota será explicada.
Originariamente fue diseñado como nota de aplicación para explicar la forma de
multiplexar displays y teclas con las mismas líneas. Adicionalmente se
pretendía explicar el desarrollo de un RTC ó reloj de tiempo real. Para
quienes lo deseen (es de recomendar) pueden consultar la nota de aplicación
AN590 en la web de Microchip.
Como se aprecia en el circuito el micro
genera los dígitos sobre los displays directamente sin el uso de
decodificadores como el 9368 y tantos otros. De esta forma, si bien se emplean
mas líneas entre el chip y los segmentos, se reduce la cantidad de componentes
electrónicos necesarios logrando así reducir el espacio requerido. Dos
pulsadores permiten ajustar la hora al momento de conectar el circuito y uno
exhibe el segundero sobre los últimos dos displays (los que normalmente
muestran los minutos) mientras permanezca presionado. El uso de cada uno es el
siguiente. El pulsador A (conectado a Rb1) muestra el segundero en tanto
permanezca presionado. El pulsador B (conectado a Rb2) avanza rápidamente los
minutos. El pulsador C (conectado a Rb3) avanza rápidamente las horas. Podría
agregarse un cuarto pulsador el cual haría las veces de reset (vuelta a cero)
que en la mayoría de los relojes de automóvil se encuentra. Incluso en el
diseño original de Microchip ese pulsador estaba colocado. De querer hacerlo,
bastará con conectar un pulsador entre el terminal MCLR del micro y masa.
Nosotros decidimos no colocarlo para simplificar el diseño.
Para hacerlo fácil de entender daremos una
explicación rápida de este proyecto. Cada transistor trabaja en
corte/saturación, comportándose como una llave electrónica. Cuando recibe
tensión en su base deja conducir la corriente de colector a emisor. Entonces el
display gobernado por él se iluminará de acuerdo a los pines Rb0 a Rb7 del
micro. Según cuales de estas líneas presenten tensión y cuales no será el
número que se forme sobre ese indicador. Al hacer conmutar secuencialmente los
transistores y a alta velocidad parece, al ojo humano, que todos los displays se
iluminasen a la vez. Este mismo efecto es el que aprovecha la TV para mostrar
imágenes en movimiento, sólo que en esos aparatos el barrido no es solo
horizontal sino que también es vertical. Volviendo a nuestro proyecto.
Configurando las líneas Rb1, Rb2 y Rb3 como entradas y desactivando los cuatro
transistores se logra censar el estado de los pulsadores de control. Dado
que ningún transistor está en conducción el estado de los pulsadores no
afectará a los displays. De todas formas, si se presiona un pulsador mientras
se están barriendo los displays el uno lógico generado no alcanza a tener
corriente suficiente como para encender los LEDs ya que se encuentra limitado
por resistencias de 820 ohms. El relé (cuya bobina es de 12v) controla el
encendido de los displays cortando la masa común. Esto se hace para poder hacer
un sistema de respaldo que mantenga alimentado el micro por medio de una
batería para cuando la alimentación de la red eléctrica falle.
Observando la fuente se comprenderá mejor el
funcionamiento de este sistema. Por un lado la corriente alterna de 220v (o la
que haya en su red domiciliar) es aislada y reducida en tensión por el
transformador, cuyo secundario es de 9V por 300mA. La alterna resultante es
rectificada por el puente de diodos y filtrada inicialmente por el capacitor de
2200µF. Entre sus bornes hay 12V aproximados de continua, los cuales se emplean
para manejar la bobina del relé. Los dos diodos 1N4004 hacen que, por un lado,
la batería no active el relé (evitando que los displays se iluminen sin
tensión de red) y, por el otro lado, que la batería no se sobrecargue con la
tensión proporcionada por la fuente. El 7805 es un regulador de tensión
positivo que estabiliza la tensión en su salida a 5V y los capacitores eliminan
el rizado posible.
La importancia de apagar los displays cuando
la alimentación principal falla radica en el consumo de estos. Si bien se
podrían dejar encendidos, el requerimiento de corriente haría que la batería
se agote en un par de desconexiones. En cambio, al permanecer apagados la
batería puede mantener funcionando el micro por mas de seis meses sin tensión
de red. Si le interesa de todas formas que los displays se iluminen sin tensión
de red, quite el relé y puentee los contactos de su llave. Calculamos que el
funcionamiento con batería y displays, en forma continua, puede ser de hasta 24
horas, dependiendo del estado de carga de la batería.
A esta altura habrá notado que este circuito
es muy fácil de modificar para colocarlo en el auto.
La fuente de arriba se muestra con los
cambios necesarios para su uso vehicular. Nótese que ya no se emplea la
batería de respaldo dado que no es usual que uno retire la del auto. Lo que no
quitaremos es el relé, el cual ahora accionará con el siguiente circuito.
En el esquema el punto ILP representa el
interruptor de las luces de posición. No es necesario tomar esta señal del
interruptor mismo, puede ser sacada del foquito que ilumina el cenicero o del
que ilumina el fondo de las demás teclas. El punto LC es la llave de control
general del vehículo (la que se emplea para encender el motor). De esta forma,
el reloj siempre funcionará a nivel lógico, pero solo se iluminarán los
displays cuando el vehículo esté en funcionamiento (uso) o cuando las luces de
posición estén activadas. ¿Por que hacemos esto? Porque de no hacerlo así si
estuviésemos estacionados, con el motor detenido y quisiésemos saber la hora
tendríamos que dar corriente al sistema eléctrico del motor. De esta forma,
tomando tensión para controlar el relé por medio de las luces de posición,
bastará con encenderlas para hacer brillar los displays; evitándonos tener que
introducir la llave en la ranura. Un pequeño lujo de auto caro, que solo nos
costará los pocos centavos que vale un diodo y un trozo de cable.
Notas de Armado:
Para tener éxito en el armado de este
proyecto hay pocos requisitos, pero los hay.
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En los displays todos los segmentos están unidos entre si. Esto quiere decir que el segmento A del display izquierdo está conectado con el A del que le sigue y así hasta el último.
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El punto decimal sólo está conectado al display de las horas (el segundo de izquierda a derecha). Esto hace que horas y minutos disten entre sí por un punto.
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No es mala práctica (aunque no fue implementado en nuestro esquema) colocar un capacitor cerámico de 100nF entre la alimentación del micro y masa, lo mas cercano posible a éste.
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Dado que el montaje demanda pocos componentes el uso de dos placas de circuito impreso no es recomendado.
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Si es recomendado colocar componentes de montaje superficial (SMD) sobre circuito impreso de dos caras. Colocando de una cara los displays y pulsadores y de la otra el micro y los componentes adicionales. De esta forma el prototipo quedará reducido a su tamaño mínimo.
Otro tema que merece atención es la
estética de los displays. Colocando cuatro seguidos (uno pegado al otro) la
hora es leída, pero con cierta dificultad.
Observe ahora como se ve separando las horas
de los minutos y colocando dos LEDs cuadrados adicionales.
Es la misma hora, pero se aprecia mejor y
estéticamente es mas agradable. No requiere grandes esfuerzos, mas que separar
un poco los displays de hora y diez minutos y colocar dos diodos LED cuadrados
que irán conectados al terminal DP del display horas y a su transistor. Si
desea que dichos LEDs permanezcan fijos deberá colocarlos entre 5v y masa de
los transistores por medio de una resistencia de 200 ohms. Cabe aclarar que los
diodos LED deben ir en serie
Generador de caracteres de vídeo
con PIC
Basta un µC para realizar todas las
funciones necesarias para generar una señal de vídeo compuesto que contenga la
hora actual (incluye un reloj de tiempo real), una escala de grises y un mensaje
deslizante. Con sólo cinco resistencias conectadas al PIC se logra un DAC lo
suficientemente estable como para generar el patrón de vídeo.
El circuito se alimenta de cinco voltios
estabilizados en lo posible. Es una buena alternativa colocar dos reguladores en
cascada (por ejemplo un 7824 y, a su salida, un 7805) para poder conectar el
circuito en cualquier punto de las vías de tensión de un TV. Claro que
exceptuando las vías de alta tensión. Pero con un sólo regulador (7805) es
suficiente para alimentarlo de los 12v presentes en la mayoría de los
sintonizadores. Dado el bajo consumo de corriente no es necesario instalar
disipador de calor.
Es posible que en algunos televisores no muy
elaborados el circuito se comporte de forma inestable. Es porque no está siendo
cargado correctamente. Para corregir esto bastará con colocar en paralelo con
la ficha de salida una resistencia de 75 ohms para forzar la carga del sistema.
Los interruptores marcados como
"Horas" y "Minutos" son pulsadores del tipo NA y permiten
ajustar el reloj de tiempo real. El mensaje es definido dentro del código
fuente del PIC, por lo que no puede ser modificado una vez programado el µC.
Termostato electrónico con PIC y
LCD
Gracias a la sonda de temperatura LM35 hemos
podido realizar este pequeño pero muy versátil termostato que sirve tanto para
calentar como para enfriar.
El circuito centra su funcionamiento en el
micro controlador PIC16F870 el cual dispone en su interior de convertidor AD de
10 bits de resolución. Cuatro pulsadores permiten establecer el punto de
activación y desactivación del relé. Estos parámetros se almacenan
automáticamente en la EEPROM interna del PIC por lo que no deben ser recargados
al quitar la corriente. El LCD, una pantalla de 2 líneas x 16 caracteres indica
en su parte superior la temperatura actual medida y en su parte inferior los
parámetros inferior y superior. Un buzzer (del tipo con oscilador) pita por
100ms cada vez que se presiona un pulsador.
El principio de funcionamiento es muy simple.
Si la temperatura cae por debajo del límite inferior se activa el relé. Si la
temperatura sobrepasa el límite superior se desactiva el relé. Dado que ambos
puntos son seteables podemos lograr el punto de histéresis (estado intermedio)
que queramos.
Si vamos a emplear este equipo para
controlar, por ejemplo, una heladera deberemos conectar el compresor entre los
contactos Común y Normal cerrado del relé. De esta forma cuando la temperatura
alcance el tope superior del seteo se encenderá el compresor y, cuando de tanto
enfriar, alcance el tope inferior lo apagará.
Si, en cambio, vamos a usar esto para
calefaccionar, deberemos conectar el elemento calefactor entre los contactos
Común y Normal Abierto del relé. De esta forma, cuando la temperatura caiga
bajo el seteo inferior el calefactor arrancará y, cuando de tanto calentar,
supere el tope el calefactor será desconectado.
A primera vista el código
fuente parece algo complicado por lo extenso, pero es muy simple de
entender. Primeramente se definen las posiciones de memoria a utilizar y los
bits a emplear. Luego se inicializan las posiciones que así lo requieran y se
lee de la EEPROM interna los seteos. Seguidamente se inicializa el LCD y se
completan los caracteres fijos. Tras la primera conversión se coloca la
temperatura en pantalla así como los seteos. Estos tres parámetros (Temp.
actual, seteo inferior y seteo superior) son los únicos datos que se modifican
en el LCD. Se compara si la temperatura esta por debajo de la mínima para
conectar el relé o por sobre la máxima para desconectarlos. Luego se controlan
las teclas de mando, si alguna es accionada se actúa en consecuencia y por
último cicla al principio donde se toma una nueva muestra de la temperatura.
Transmisor Personal de AM
Con este transmisor será posible cubrir un
radio de algunas manzanas. Basta con dos lámparas y un puñado de componentes
para tenerlo funcionando. Es muy fácil de armar y ajustar.
La señal de audio necesaria para excitar el
sistema puede provenir de un amplificador de baja potencia (como un LM386) o de
la salida de auriculares de cualquier grabador. Ingresa al sistema por el
devanado de baja impedancia del trafo, el cual es del tipo que se empleaba en la
salida de radios Spica. Adicionalmente el trafo permite aislar completamente la
fuente de señal del transmisor. La primer válvula hace las veces de
preamplificadora, mientras que la segunda amplifica RF. Por medio del capacitor
CV se establece la frecuencia de salida en la cual el transmisor emitirá.
El único componente que debe ser
manufacturado por nosotros es la bobina L. Consiste en 100 vueltas de alambre
AWG28 con una tomada en la mitad del devanado (50 + 50 vueltas) sobre un tubo
plástico hueco de 1 pulgada de diámetro. Una vez terminada la bobina debe ser
rociada con fluxe ú otro barniz que permita fijar las espiras. Para fijarla al
chasis puede montarse con una pequeña L metálica.
El capacitor variable es un tandem común de
sintonía de un cuerpo.
La fuente de alimentación, que se observa
arriba, está formada en torno a un transformador medio raro. Consiste en un
primario de 200 V (o la tensión de red del lugar donde empleará el equipo) y
dos secundarios separados. Uno de ellos debe tener una tensión de salida de 6.3
V, necesarios para alimentar los filamentos de las lámparas. El otro secundario
debe ser de 300 V con punto medio (150 + 150 V), el cual se emplea para la alta
tensión de trabajo de las válvulas.
Recuerde que todos los capacitores deben
tener una tensión del doble a la de trabajo. O sea que si el trafo entrega 300
V los capacitores de 8µF deben ser de 600 V.
Si coloca el sistema dentro de un gabinete
recuerde dedicar tiempo al diseño de la ventilación.
La lámpara de salida puede ser reemplazada
por: 6L6, 6AQ5, 6V6, entre otras. Pero siempre tenga presente que el patillaje
es diferente, por lo cual tendrá que consultar los manuales (si es que aún
existen).
Transmisor de FM estéreo
miniatura
Este circuito, cuyo único componente activo
es un circuito integrado, permite escuchar en el radio bincha o en el walkman la
señal proveniente de una computadora, un televisor estéreo o una cadena de
alta fidelidad. Tiene excelente relación señal ruido, muy buena separación
entre canales, es fácil de ajustar y el alcance es mas que adecuado para uso
hogareño. Otro uso posible es en el auto, para poder entrar al estéreo del
vehículo la señal de un discman o reproductor MP3 aún cuando el equipo no
tenga entradas de línea, bastará con sintonizar el emisor en una posición
libre y listo.
Como podrás ver el circuito es muy simple.
La señal de audio estéreo entrante es acondicionada y nivelada por un puñado
de resistencias y capacitores para luego ingresar al circuito integrado. Otros
componentes se encargan de la generación de a señal piloto, la combinación de
señales para lograr el MPX y el buffer de salida a la antena.
El circuito opera con 3V. De ser alimentado
con cualquier tensión mayor a la indicada se destruirá el circuito integrado.
La antena puede ser una varilla de alambre de 60cm de largo o una antena de FM
telescópica. La entrada de señal opera en el rango de los milivoltios y se
pueden anexar potenciómetros para regular el nivel de audio.
Primero sintoniza en una radio
(preferentemente digital y de buena calidad) una posición del dial donde no
haya ninguna estación emitiendo. Luego encendé el transmisor y, girando el
trimmer de 47pF, sintoniza el transmisor de manera que la señal de audio
presente en las entradas se oiga en el receptor. Cuando consigas la señal mas
fuerte posible ajusta el preset de 50K hasta que el indicador de emisora
estéreo en tu receptor se ilumine. Si la señal de entrada es demasiado fuerte
(eso se nota cuando el receptor se oye distorsionado) será conveniente colocar
potenciómetros en la entrada del transmisor para poder bajarle la sensibilidad.
La bobina en paralelo con el trimmer de 47pF
esta formada por 3 vueltas de alambre de 0.5mm sobre un nucleo de ferrite de
5mm.
