afinador electronico de instrumentos
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POTENCIOMETRO DIGITAL
DS1869Descripción: El DS1869 es un potenciómetro ajustable integrado, se
puede ajustar en 64 pasos lineales mediante pulsadores conectados a las entradas de control o por medio de su entrada de control para
microcontroladores. La posición se almacena cada vez que esta cambia, en la EEPROM interna para que cuando se desconecte y se vuelva a conectar
la alimentación mantenga la ultima posición antes de la desconexión.
Se dispone de los siguientes valores para el DS1869: 10K, 50K y 100 K
La tensión de las 3 conexiones RH, RM y RL no tendrá mas de 0,5 V por encima de la tensión de alimentación.
Funcionamiento: Los pulsadores de subida y bajada están controlados y filtrados contra rebotes y solo se tomará como una pulsación, las que sean de duración superior a 1 mS. El retraso sucesivo entre dos pulsaciones será
de 1 seg. Si se mantiene el pulsador presionado un tiempo superior al de retardo entonces el circuito integrado pasa a modo de auto-repetición, en el cual el potenciómetro interno se desplaza a 10 pasos por segundo, con lo
cual para el recorrido total tardara unos 7 seg.
La entrada "D" pin 3 no tiene ningún tipo de retardo y actuara al instante, para saber el modo de funcionamiento ver el datasheet.
Usos: Este dispositivo puede ser útil por ejemplo para controlar por medio de un microcontrolador la sensibilidad de un sensor determinado.
Conversor TTL - RS232
MAX232Descripción: El MAX232 dispone internamente de 4 conversores de
niveles TTL al bus standard rs232 y viceversa, para comunicación serie como los usados en los ordenadores y que ahora están en desuso, el Com1
y Com2.
Funcionamiento: El circuito integrado lleva internamente 2 conversores de nivel de TTL a rs232 y otros 2 de rs232 a TTL con lo que en total
podremos manejar 4 señales del puerto serie del PC, por lo general las mas usadas son; TX, RX, RTS, CTS, estas dos ultimas son las usadas para el
protocolo handshaking pero no es imprescindible su uso. Para que elmax232 funcione correctamente deberemos de poner unos condensadores
externos, todo esto lo podemos ver en la siguiente figura en la que solo se han cableado las lineas TX y RX que son las mas usualmente usadas para
casi cualquier aplicacion.
Usos: Este integrado es usado para comunicar un microcontrolador o sistema digital con un PC o sistema basado en el bus serie rs232.
Detector de frecuencia NE567
NE567Descripción: El NE567 es un detector de tono y frecuencia integrado y
también puede usarse como generador de señal cuadrada. Por medio de componentes externos puede determinarse la frecuencia central de
detección, el ancho de banda de esta, el delay de la señal de salida entre otras.
Funcionamiento: El integrado NE567 activara su salida a nivel bajo cuando en su entrada se detecte una señal de tono o frecuencia igual al
configurado en el NE567. Para configurar estos parámetros usaremos las siguientes fórmulas:
Frecuencia central de detección:
Para una mejor estabilidad térmica se aconseja un valor para R1 entre 2K y 20K tal como indica en el datasheet.
Ancho de banda:
Vi = Input voltage ( ≤ 200mVRMS )
C2 = Low-pass filter capacitor (µF)
El valor del condensador C3 no es critico y normalmente se usará la formula C3 = 2xC2. Lo que hace este condensador es retardar la señal o pulso de salida, para detectar señales muy cortas se tendrá que baja su valor pero
esto también hará que se active solo y sea inestable.
Mirar el datasheet para ver las curvas características del integrado e información mas detallada.
Usos: El NE567 puede ser usado como detector de balizas para Infrarrojos con lo que podremos localizar una baliza que emita a
determinada frecuencia, también puede ser usado para detección de ultrasonidos.
Fuente de alimentación triple regulable 5A - 1.5A - 1A
Power
Regulation
Descripción: El siguiente montaje es una fuente de alimentación de 3 salidas regulables, esta fuente surge de la necesidad de alimentar un
sistema robótico compuesto por varios módulos con requerimientos de tensiones y corriente diferentes.
Funcionamiento: Esta fuente de alimentación utiliza reguladores variables disipativos modelo LM338 y LM317, el montaje es simplemente
para regular la tensión de salida. La única limitación de intensidad aportada por los reguladores es la intensidad máxima que dan estos. Si por cualquier
motivo se supera, el regulador en cuestión baja la tensión.
El regulador LM338 soporta 5 amperios de corriente máxima y se puede utilizar para el aporte de energía que requieran los motores o sistema de
potencia del robot.
Luego tenemos 2 reguladores LM317, uno en encapsulado TO-3 y otro en TO-220, el TO-3 soporta 1,5A mientras que el TO-220 solo 1A, ambos con regulación de tensión variable. El encapsulado en TO-3 se podría usar para alimentar la lógica de control ajustado a 5V normalmente ya que aporta mas
corriente, mientras que el del encapsulado TO220 esta pensado para suministrar 3,3V para dispositivos que requieran de esta tensión
La batería la conectaremos a la regleta J4, el circuito dispone de un diodo para evitar invertir la polaridad, con lo cual es un rectificador de media onda, así que si queremos usar el montaje como fuente de alimentación en casa tendremos que sustituirlo por un rectificador de onda completa externo al circuito así de este modo podremos conectar un transformador con salida
alterna.
Ajustes: El ajuste de la tensión de salida se realiza con los potenciómetros multivuelta dispuestos para tal efecto. antes de conectar
nada a las salidas de la fuente tenemos que ajustar las tensiones que vayamos a usar, teniendo en cuenta que cada regulador tiene un limite de
corriente distinto como se explicó antes.
Para el ajuste alimentaremos la fuente y dejaremos las salidas al aire, acto seguido conectaremos un polímetro para medir tensión en una de las salidas
y ajustaremos el potenciómetro adecuado para ajustar la tensión que queramos. para las demás salidas se hará de igual forma.
Usos: El circuito además de como sistema de regulación de la alimentación para un robot, puede ser usado para realizar una fuente de
laboratorio o pruebas aunque en ese caso recomiendo ampliar los radiadores de refrigeración de los reguladores o bien ponerlos fuera de la
caja conectados mediante cables para así poder usar radiadores mas grandes.
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Esquema y circuito impreso
LCD Gráfico 84x48 pixels NOKIA 3310
LCD3310Descripción: El LCD gráfico de 84x48 pixels de los teléfonos móviles NOKIA 3310, dispone de un
µControlador modelo PCD8544 de la casa Philips para controlar la matriz LCD, nuestro montaje se basara en las rutinas de control y en el envío de comandos para pintar caracteres ASCII de manera simple además de
abrir la puerta a cualquier otra posibilidad, tenemos que tener en cuenta que este LCD no es "inteligente" y su
µControlador lo único que hace es controlar la matriz LCD entre otras cosas.. así que tendremos que hacerlo todo nosotros.
Funcionamiento: El LCD3310 dispone de un conector de 8 pines y su disposición se muestra en la siguiente tabla:
Pin nº Símbolo Descripción
1 Vdd Positivo Alimentación 2.7 a 3.3V2 SCLK Serial Clock ( 0 - 4Mbits/s.)3 SDIN Serial Data4 D/C Select Register (H=Datos, L=Comandos)5 /SCE Chip Select (L=Enable)6 GND Masa7 Vop LCD output Voltaje8 /RES Reset
La alimentación necesaria para el LCD es de 3,3V y su interface serie de
comunicaciones utiliza el bus serie SPI a niveles de 3,3V también
El pin número 7 marcado como Vout se utiliza para conectar un condensador externo con respecto a masa para generar la tensión necesaria
para el LCD, el valor mínimo recomendado es de 1µF.
El juego de comandos aceptados por el LCD se muestra en la siguiente
tabla:
INSTRUTION D/CCOMMAND BYTE
DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0(H=0 or 1)
Function Set 0 0 0 1 0 0 PD V HWrite data 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0(H=0)Reserved 0 0 0 0 0 0 1 X XDisplay control 0 0 0 0 0 1 D 0 EReserved 0 0 0 0 1 X X X XSet Y address 0 0 1 0 0 0 Y2 Y2 Y0Set X address 0 1 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0(H=1)
Reserved0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 1 X
Temp. Control. 0 0 0 0 0 0 1 TC1 TC0Reserved 0 0 0 0 0 1 X X XBias System 0 0 0 0 1 0 BS2 BS1 BS0Reserved 0 0 1 X X X X X XSet Vop 0 1 Vop6 Vop5 Vop4 Vop3 Vop2 Vop1 Vop0
Definicion de simbolos de la tabla:
BIT 0 1PD Chip is active Chip is in Power-down modeV Horizontal addressing Vertical addressingH use basic instruction set use extended instruction set
D and E00100111
Display blanknormal modeall display segments oninverse video mode
TC1 and TC0
00011011
Vlcd Temp. Coefficient 0Vlcd Temp. Coefficient 1Vlcd Temp. Coefficient 2Vlcd Temp. Coefficient 3
Inicialización: Inmediatamente después de aplicar alimentación al LCD el
contenido de los registros de este, contendrán valores indefinidos, por lo que es necesario generar un reset.
Reset: Poniendo el pin /RES a nivel bajo durante un tiempo limitado (max. 100mS) generamos el reset para poner a cero los registros del LCD, pero la RAM seguirá conteniendo datos indefinidos por lo tanto, despues habrá que
pintar toda la RAM a cero, para que el LCD quede limpio.
Ahora mandaremos los comandos de puesta en marcha y configuración.Function Set: Con el tipo de direccionamiento que queremos usar, Vertical u Horizontal. Chip activo.. y juego de instrucciones básico o avanzado, seguido de los ajustes de coeficiente de temperatura, ajuste de
Vop y BIAS (segun especificaciones en el datasheet). Con todo esto el LCD ya esta listo para ser usado, pero nos queda aun una cosa por hacer.. y es borrar la RAM del display que contiene datos aleatorios, asi que deberemos
direccionar toda la memoria mandando 0x00 en el modo adecuado.
Es una buena idea antes borrado, comprobar el buen estado de todos los
pixels activando el modo de pantalla "all display segments on" del comando "display control" dejándolo así por un tiempo aproximado de 100mS para de
este modo comprobar a simple vista la buena inicialización del LCD.
Existen 2 tipos de direccionamiento de la matriz RAM para este LCD,en cualquier caso se pintara de byte en byte o lo que es lo mismo de 8 en 8
pixels.
Direccionamiento Horizontal: Consiste en pintar la pantalla de fila en fila con
tantos bytes como quepan en la longitud total de la fila, siempre secuenciados uno detrás de otro.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 . . . 83
Y
=
0
to
5
84 85 86 168
169
170
.
. .
.
X= 0 to 83
Este direccionamiento es el mas adecuado para pintar imagenes.
Direccionamiento vertical: Consiste en pintar el display con pequeñas
columnas colgantes de 8 pixels correspondientes a cada byte enviado, estas columnas se secuencian en horizontal de una en una hasta alcanzar la
longitud máxima del display que es de 83 mientras que el salto de fila sera de 8 en 8 para que no se solapen las pequeñas columnas de 8 pixels.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 . . . 83
Y
=
0
to
5
84 85 86 168
169
170
252
253
254
336
337
338
420
421
422
504
505
506
588
589
590
672
673
674
756
757
.
. X= 0 to 83
Este tipo de direccionamiento es mas adecuado para pintar caracteres ya que podemos definir caracteres con un alto de 8 pixels con lo cual tenemos un sistema rápido de trocearlos y mostrarlos, además de que ayuda al salto
de lineas.
Montaje: El siguiente montaje consiste en un µC PIC 16F876 conectado al LCD por puerto serie SPI con una rutina de manejo del LCD, tablas de caracteres ascii y un método de lectura de rótulos contenidos en "strings", con lo cual se simplifica mucho el uso del display LCD, se podría usar este
montaje como interprete entre otro µControlador que no fuese capaz de manejarlo o bien como montaje base para una aplicación con las rutinas
contenidas en el .
Como el display trabaja a tensiones de 2,7 a 3,3V se ha creado un divisor de tensión compuesto por 2 resistencias para bajar de 5 a 3,3V en cada línea
de datos o alimentación. También puede apreciarse el condensador externo que necesita el LCD para su funcionamiento.
El componente marcado como RESPACK SIL es un array de resistencias con un pin común a todas ellas, que puede fabricarse con resistencias
simples si se diese el caso de no encontrarlo.
Usos: Este LCD es una muy buena opción a tener en cuenta tanto por su
bajo precio como por su capacidad de de mostrar gráficos a 84x48pix o bien mostrar 84 caracteres dispuestos en 6 filas de 14 caracteres cada una.
http://www.x-robotics.com/hardware.htm#Detector de frecuencia NE567
Guitar Tuner Digital
Siempre me ha gustado reales pequeños chips como el Atmel 2323 y PIC 12C508. A pesar de su tamaño, que contienen un poder real. El 2323, por ejemplo, puede ser ajustado de hasta 10 MHz (y más si es overclockeado), y llevará a cabo en alrededor de 10 MIPS. 10 MIPS! ... Eso es aproximadamente 8.9 veces el IBM PC original!
Pues bien, el circuito en esta página no se necesita en cualquier lugar cerca de ese tipo de poder, pero puede beneficiarse de las reducidas dimensiones del chip 2323.
Yo necesitaba algún tipo de proyecto sencillo de jugar un poco con el 2323, y vi un sintonizador de guitarra basado en PIC en la red ', por lo que es cómo llegó a ser.
El circuito es un sintonizador digital guitarra simple, pero precisa. Muestrea la entrada, que puede ser directamente desde los micrófonos de una guitarra eléctrica, o desde un micrófono, que está utilizando una guitarra acústica. Se puede por supuesto también se puede utilizar para afinar instrumentos de otros. Las muestras se compara con los valores almacenados de las cuerdas, y los dos LED muestra el estado de ajuste - "demasiado bajo", "demasiado alto" o "en sintonía" cuando ambos LEDs se encienden. El sintonizador cambiará automáticamente entre las seis cuerdas. El circuito es bastante simple. A las bombas de pequeño transistor amplificador de la señal de entrada a algo que el regulador puede ver en la clavija de entrada que es. Los otros dos pines I / O se utilizan para la conducción de los LED. La sensibilidad de entrada es de alrededor de 50 a 60 mV. Esto da una oscilación 2-3 V en el pin de entrada, suficiente para que el 2323 para leer estos niveles tan altos y bajos.
El software está escrito en C, ya que no había necesidad de velocidad, y el código es bastante sencillo. El reloj interno se sincroniza a 173 kHz y para cada uno de baja hasta el borde de alto, el temporizador se lee y el valor acumulado es. Este se hace 32 veces, y el resultado se promedia dividiendo el recuento acumulado con 32. Este recuento se compara con una lista de valores almacenados en una tabla de consulta. Estos valores,Transition_Count , determina qué cadena está siendo arrancado. Después de la cadena ha sido determinada, valores de otra tabla de consulta, Center_Count , se utilizan para verificar la sintonización de la cadena. Si el valor de recuento promedio es mayor que el valor de la tabla , el ajuste es demasiado bajo y el "demasiado bajo", el LED se enciende. Si el recuento es menor que el valor de la tabla, el ajuste es demasiado alto y el "demasiado alto", el LED se enciende. Si la cuenta está dentro del + / - 1 de la tabla de valores, tanto de los LED se ilumina, indicando afinación perfecta.
Fácil, ¿no?
Play it again, Sam.
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Afinador Electrónico para Instrumentos Musicales
La indicación precisa de la frecuencia de emisión de una nota de un instrumento musical es la mejor manera de hacer su afinación. Los procesos más usados de afinación hacen uso de un patrón que debe ser comparado con el sonido emitido por el instrumento, lo que requiere el "buen oído" del músico o afinador. Existe entonces un oscilador patrón que tanto puede ser electrónico, como el tradicional diapasón que debe activarse para que dé normalmente la nota (LA) de 440Hz.
PrLo que proponemos con este montaje es un sistema que elimina la necesidad de contar con un buen oído de músico, pues la indicación de que la nota se encuentra en la frecuencia correcta es dada por un instrumento electrónico.Básicamente nuestro indicador de afinación consiste en un micrófono, conectado a un filtro selectivo, que sólo dejará pasar la señal para el microamperímetro si la misma está exactamente en la frecuencia preajustada. Calibrando el filtro para una determinada nota patrón, como por ejemplo el LA de 440Hz, todas las veces que el micrófono capte un sonido de esta frecuencia tendremos la indicación máxima sobre el instrumento.El circuito es muy sensible y puede ser usado con cualquier tipo de instrumento, pues su acción no depende del timbre y sí de la frecuencia (altura) de la nota.Cabe aclarar que una vez montado en una cajita plástica y alimentado por pilas (y luego de haber sido vez calibrado), no necesita ningún tipo de ajuste aparte de conectarlo y desconectarlo.La base del circuito es un filtro activo "doble T", cuya estructura se puede observar en el circuito general de la figura 1 (conectado entre pata 2 y pata 6 del amplificador operacional). El filtro proporciona una fuerte realimentación negativa sobre un amplificador en toda la banda, menos en la frecuencia para la cual es sintonizado.Así, mientras en la frecuencia exacta del ajuste su ganancia es del orden de 200 veces, con un factor de mérito Q = 50, la ganancia para cualquier otra frecuencia es prácticamente unitaria. Si hiciéramos un análisis teórico, veríamos que apenas una octava más abajo de la frecuencia de resonancia del filtro, la ganancia cae hasta solamente 1/3, lo que significa que las notas adyacentes son “casi” rechazadas por el circuito. La frecuencia en que un doble T actúa depende de los valores de sus componentes, de acuerdo con la siguiente fórmula (los valores corresponden a los componentes de la figura 1, donde “siempre” se debe cumplir que R6 = R7, C3 = C4 y VR1 = R6 / 2):
f = 1 / 2 . p . R6 . C3
Haciendo variable uno de los componentes, podemos ajustar sensiblemente la frecuencia de operación pero, en la práctica, debido a la tolerancia principalmente de los capacitores, puede ser necesaria una adaptación más crítica a fin de obtener el funcionamiento deseado.Esta adaptación consiste en la conexión experimental de capacitores de valores bajos en el doble T, en paralelo con C4, para bajar la frecuencia hasta el valor exacto de la nota patrón, o bien hacer su cambio en un lote hasta llegar al punto deseado. En el procedimiento para calibración veremos cómo hacer esto. Para excitar esta etapa de filtro a partir del sonido del instrumento, usamos un micrófono de electret, conectado a una etapa amplificadora con un único transistor.No precisamos mayor amplificación que esto, pues el ajuste no debe hacerse lejos del indicador.Con un único transistor, tendremos sensibilidad para que en el caso de una guitarra, por ejemplo, el mismo puede quedar a 30 ó 40 cm del micrófono, y con esto, obtendremos deflexión total de la aguja del instrumento cuando se consigue la nota correcta.El indicador es un microamperímetro de 0-200µA que puede ser aprovechado de un VU-metro común de bajo costo.Observe que la utilización de un amplificador operacional en la configuración indicada exige el empleo de una fuente de alimentación simétrica. Esta fuente consiste en dos juegos de cuatro pilas pequeñas, que tendrán excelente durabilidad dado el bajo consumo de corriente del aparato y al hecho de que su utilización se hará en intervalos de tiempo cortos.El diagrama completo del indicador aparece en la figura 1. Para el montaje podemos emplear una placa de circuito impreso como la mostrada en la figura 2. El integrado 741 se puede montar en un soporte (zócalo o base) DIL, lo que facilitará su sustitución y evitará el calor en el proceso de soldado. Los resistores son todos de 1/8W ó 1/4W y los capacitores de filtro (C3, C4y C5) pueden ser de poliéster o cerámica, así como los demás, excepto C6 y C7, que son electrolíticos para 16V ó más. El micrófono de electret es del tipo de dos terminales, debiendo observarse su polaridad mientras que Q1 puede ser cualquier transistor de silicio de uso general.VR1 y VR2 son trimpots multivuelta cuyo ajuste deberá hacerse solo una única vez después del montaje del aparato.Para la alimentación usamos dos soportes de 4 pilas pequeñas.Como tenemos una fuente de alimentación simétrica, el interruptor usado es doble (SW1). Podemos usar para este fin una llave doble inversora, aprovechando cuatro de sus seis terminales.El ajuste es algo crítico y puede hacerse tomando como base dos fuentes de señal. Una de ellas sería un generador de audio conectado a un amplificador y ajustado para la frecuencia exacta de 440Hz. La utilización de un frecuencímetro en su salida sería importante para obtener esta frecuencia con precisión. Otra posibilidad es a partir de un instrumento previamente afinado o de diapasones mecánicos (silbato o tipo horquilla).Debemos ajustar el potenciómetro VR1 para obtener la máxima indicación de IC3. Si la aguja tiende a pasar del final de la escala, ajustamos VR2, que limita su curso.Si no se consigue la frecuencia exacta de ajuste, será preciso modificar los valores de los componentes del doble T. En este punto, con el frecuencímetro, las cosas son más sencillas, pues podemos saber cuál es la diferencia de frecuencia que existe entre el punto de funcionamiento y el punto deseado.Si la frecuencia está por arriba de lo esperado, el accionamiento ocurre con una nota más alta, entonces debemos aumentar C5 y eventualmente C3 y C4, conectando en paralelo capacitores de menor valor (de 220pF a 1nF) hasta obtener el punto correcto. Si la frecuencia estuviera por debajo de lo esperado, entonces debemos cambiar C3 y C4 por otros capacitores de un mismo lote, esperando encontrar unidades con valores menores dentro de un mismo lote, esperando encontrar unidades con valores menores dentro de la banda de tolerancia, o bien reducir sus valores de 15 ó 20nF e ir conectando capacitores, de 4nF ó 5n6 en el caso de 15nF y de 1n5 a 2n2 en el caso de 20nF, hasta obtener la afinación exacta retocada en VR1.Otra posibilidad menos crítica consiste en cambiar R6 y R7 por trimpots de 4k7 en serie con resistores de 12kž y hacer el ajuste fino en estos componentes. Para usarlo, después de ajustado, basta conectar la unidad y afinar el instrumento delante del micrófono. Al dar la nota correcta (LA = 440Hz) la aguja se moverá hasta la indicación máxima.
