Electrónica 2012, en NeoTeo

2012 no ha sido un año más como muchos sabrán, pero hemos tenido una primera mitad de año intensa, en la que pusimos un amplio abanico electrónico en esta querida web, como para dejar satisfechos a la mayoría de los gustos. Desde la Electrónica Básica, explicando los fundamentos de componentes que vemos a diario, contagiando a muchos con un soplo de aire de antaño, al construir un Reloj con Tubos Nixie. Como no podía ser de otra manera, seguimos jugando con la Radio, hasta lograr un completo circuito PLL, para que no tengas que ajustar a cada momento la frecuencia de transmisión de tu Emisora de FM. Ingresa en este anuario y encontrarás microcontroladores, instrumentos, antenas, sensores de precisión, Iluminación LED y todo lo que este 2012 nos dejó. Enero comenzó dedicado a la Electrónica Básica, donde los LEDs, las resistencias y los cálculos de corriente y tensión nos ayudaron a comprender, un poco más, este mágico mundo de luminarias de estado sólido. Además, no dejó de ser útil, para refrescar y/o comprender, algunos conceptos básicos que hacen a las conexiones básicas de estos dispositivos. Con un poco de ganas y unos simples cálculos, cualquiera tuvo (tiene y tendrá) la oportunidad de aprender a trabajar con LED’s. Pero enero no terminó allí, sino que antes, nos brindó la oportunidad de aprender que los circuitos lógicos CMOS, también pueden trabajar como amplificadores analógicos de manera sorprendente para muchos. Con un puñado de puertas lógicas inversoras, logramos construir de manera simple, un previo de audio que puedes emplear para cualquier aplicación donde un micrófono a condensador (Electret) sea necesario. Y como si eso fuera poco, hasta le incorporamos un indicador de nivel (vúmetro) que puedes adaptar a múltiples aplicaciones. Electrónica Básica en enero, un buen comienzo para 2012.

Febrero nos trajo noticias de nuevos lanzamientos en reguladores de tensión e información útil para conocer y aprender a utilizar sensores que pueden hacer nuestros diseños más compactos y eficientes. Uno de los debates interesantes, de comienzo de año, fue el tema de las grandes y faraónicas centrales solares, contra las pequeñas y locales, organizadas en pequeñas zonas distribuidas de manera estratégica dentro de una ciudad organizada. ¿Lo recuerdas? Para muchos, sin embargo, la gran noticia de febrero fue la continuidad de vida que Microchip le brindó, mediante su subsidiaria SST, al legendario e inmortal microcontrolador 8051 , luego de que NXP decidiera el fin de su ciclo de vida. Pero más allá de las noticias que el segundo mes del año nos ofrecía, el montaje del mes nos mostraba un maravilloso y bello reloj construido con Tubos Nixie CD71, pequeñas joyas de la historia que atraparon a más de un aficionado para construir su propia versión de este magnífico adorno para cualquier tipo de ambiente. Mucha electrónica digital de los años 80, mezclada con neones y con todas las ganas de experimentar y aprender. En Marzo comenzamos a trabajar con el montaje de un generador de funciones que nos permitía generar ondas senoidales, triangulares, cuadradas y hasta “senoidales de amplitud variable” en su salida. Alrededor de un NE567, un generador de BF de hasta casi 1Mhz, no era un mal comienzo para comenzar a trabajar con señales de frecuencia variable. Este mismo circuito integrado, luego nos resultó muy útil cuando construimos una barrera infrarroja, ¿lo recuerdas en este video? Sin embargo, un artículo que atrajo la mayoría de las miradas durante el tercer mes del año fue el que nos permitía manejar la iluminación LED en cualquier lugar, desde nuestro teléfono móvil con Android. En la primera entrega vimos los pasos fundamentales para lograr el ya conocido enlace por Bluetooth con nuestro amigo, el 18F25K20, con el que utilizamos algunas funciones que no habíamos visto el año anterior, cuando trabajamos duro con App Inventor. En la segunda parte del trabajo, la actividad se puso más potente y pasamos a controlar, mediante el PWM, el MAX16805 y con el simple toque de la pantalla, toda la potencia luminosa de 36 “furiosos” LEDs. En Abril, no pudimos con nuestro genio y comenzamos a trabajar en proyectos de radio. Construimos juntos un Transmisor de AM (Amplitud Modulada) y dimos nuestro primer paso fuera del tradicional mundo de los emisores de FM de un solo transistor. Otro de los artículos interesantes, cargados de historia, reflexiones y aprendizajes tuvo como integrante destacado al recuerdo del hundimiento del Titanic (100 años), donde la humanidad comenzó a valorar a la radio y sus aplicaciones dentro de un sistema organizado de prevención y ayuda. Aprendimos a construir Antenas en PCB, desde un irradiante simple hasta lazos “Loop” y coronamos el mes de Abril con el comienzo del armado de una de las mejores antenas creadas hasta la fecha: la Antena Yagi. Una antena direccional, que brinda “ganancia” a nuestro sistema de enlace. Imagínate un transmisor de mayor potencia o un receptor de mayor sensibilidad con una torre más elevada. Todas esas características sumadas, son el equivalente a un buen desarrollo en una Antena Yagi de, al menos, 3 elementos. Mayo llegó con la necesidad de construir un instrumento que sea capaz de devolvernos una información eficaz sobre el funcionamiento de nuestras antenas. Tantas antenas construidas, para diferentes bandas, necesitaban una herramienta para darles la calibración y el punto de ajuste más adecuado. De este modo, construimos un Medidor de ROE para VHF y UHF, que a partir de un diseño original de PA0NHC, logramos fabricar un instrumento personalizado, a la medida del usuario de NeoTeo y con todas las características de un equipo comercial, que podría costarnos muchos billetes. Luego, el mismo día en que terminábamos de publicar la construcción y puesta en marcha de la antena Yagi para UHF, Clarita pasó a ser una estrella más del firmamento, mezclándose entre la ISS y los satélites, que esperaban ansiosos el uso de esta formidable antena, capaz de brindarnos una ganancia de señal equivalente a múltiples antenas unitarias sumadas entre sí. Llevando siempre la vida adelante, y los montajes como objetivo principal, Clarita nos iluminó la travesía de la ruta con una Baliza de múltiples efectos luminosos, donde aprovechamos a utilizar 32 LEDs de alto rendimiento a partir de un simple microcontrolador 12F675 (4 pines por lado) y que es capaz de trabajar con tensiones que van desde los 2,4Volts (las baterías doble A de tu cámara de fotos) hasta los 12Volts del coche. Cualquier escenario es apto para utilizar esta baliza que puede ayudarnos a salir de muchos apuros, en el momento y lugar menos esperado. ¿Te la has perdido? Aquí está: El frío austral de junio nos llevó a la necesidad (por otros trabajos secundarios) de desarrollar los principios prácticos de la construcción de un LVDT (Linear Variable Differential Transformer) que en la práctica se lo utiliza como un sensor de desplazamiento lineal (de alta precisión) en instrumentos de medición y/o máquinas-herramientas que requieran un alto grado de calidad en su desempeño como sensor. Un artículo de lujo para múltiples aplicaciones en robótica, por ejemplo. Luego llegó nuevamente la Radio a NeoTeo (no la podemos detener) con la práctica de construcción de las necesarias Cargas Fantasmas (Dummy Load), tan necesarias a la hora de ajustar nuestros equipos o líneas de transmisión (cables coaxiales). Otra herramienta, un elemento “patrón”, clave en las construcciones de este apasionante mundo de la Radio, que no puede faltar en tu ámbito de trabajo. Luego, de nuevo sumergidos en la electrónica analógica, hicimos un repaso de lo importante que es la lucha y prevención de la EMI (Interferencia Electromagnética) en los equipos que diseñamos y tenemos en nuestro hogar. Creas o no, el ruido electromagnético es un monstruo silencioso para el humano, pero destructivo para la electrónica del hogar. ¿Te interesó el LVDT para tus trabajos de robótica? Aquí lo tienes: Julio fue el mes de la Electrónica Básica y las construcciones sencillas que abarcaron todos los gustos. El mes se inició con la construcción de Dipolos para Emisoras de FM, explicados de una manera sencilla con esquemáticos, gráficos, videos y todo lo necesario para que tu señal llegue más lejos que nunca. También encaramos el armado y ensayo de un control diferente de los que conocemos como “Dimmer” a partir de la red eléctrica domiciliaria. En este caso, n utilizamos la tensión de red directa sino que estimamos una utilidad que podría ser de 24, de 12, de 36, de 6 o de cualquier tensión “que necesite ser variable” y ajustable en potencia de trabajo final. “Dimmer +” fue otro de los montajes interesantes de Julio. El Interruptor Crepuscular Inteligente fue otra perla que supo combinar una aplicación útil con iluminación LED, con PWM, con un microcontrolador pequeño y que por sobre todas las enseñanzas que nos brindaba, nos ofrecía un ahorro energético por sobre las obsoletas luminarias de filamento incandescente, con más y mejor iluminación. Para cerrar el mes, una explicación práctica, con ensayos y demostraciones de funcionamiento de los tan conocidos “Optoacopladores” o Acopladores Ópticos. Un artículo de Electrónica Básica para que nadie quede sin comprender como funcionan estos dispositivos dedicados a aislar nuestros circuitos sensibles, de baja tensión de trabajo, de otras fuentes de mayor tensión, de las que debemos extraer información “sin riesgos”, ni contacto. Y así llegamos a Agosto. Con toda la expectativa de la llegada de la misión MSL Curiosity al planeta Marte, la que seguimos minuto a minuto y con la tecnología que disponíamos al momento, aquí en NeoTeo. Luego de los tan mencionados “7 Minutos de Terror” el vehículo descendía en su nuevo y definitivo hogar de manera exitosa y brillante. El mundo siguió en directo cada detalle, cada momento y cada expresión de satisfacción del equipo que logró llevar este complejo laboratorio espacial a la superficie marciana el día lunes 6 de agosto de 2012. 4 días más tarde, la desgracia me arrancaba la mitad del corazón y seguíamos trabajando, “al menos”, con la presentación de nuevos dispositivos como VectorNav, un GPS de 50 canales de recepción, que incorporaba un completo Sistema de Navegación Inercial (INS), un Sensor MEM con acelerómetro de 3 ejes, giróscopo de 3 ejes, magnetómetro de 3 ejes y un barómetro. Todo este conjunto operado por un procesador de 32 bits que en su firmware incorporaba un Filtro Kalman con un elaborado algoritmo, trabajando a una frecuencia de muestreo de 200Hz, alcanzando una precisión mejor que 0,25 grados para movimientos de inclinación y balanceo (Pitch and Roll) y 0,75 grados para movimientos de cabeceo (Heading). Todo eso, dentro del tamaño de un sello postal. Hasta llegamos a ensayar los Samples, TS3001 y TS3002, osciladores de 25Khz, capaces de trabajar con una tensión de 1Volt (o Voltio) a una corriente de 1uA con un consumo irrisorio, es decir, ideal para aplicaciones donde la energía puede ser un recurso tan escaso como el sol en una luna de Saturno o cualquier estrella con las que estará jugando mi padre. A partir de allí la vida no tuvo año, espacio ni tiempo, sin embargo, continuamos adelante con el emprendimiento de llevar a buen puerto la construcción de un equipo de radio completo   Noviembre y Diciembre trajeron lo último del año, con la puesta en marcha y el ensayo del PLL y el VCO, sobre un PCB inicial de práctica que nos permitió hacer los primeros pasos ordenados de un Oscilador de Referencia y luego pasamos a completar la construcción final del PLL con el resto del Divisor Programable. De este modo y mediante llaves Dip Switch, comenzamos a buscar extendernos sobre los márgenes de frecuencias de trabajo, siempre dentro de ensayos y pruebas, con un oscilador simple y seguro. Por último, trabajamos duro hasta lograr adaptar el Encoder Rotativo que habíamos visto antes, en años anteriores, con la Entrenadora NeoTeo y que pudimos lograr con la ayuda de más Samples, en este caso, el doble expansor de puertos I2C, el PCF8575.