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[email protected] LA GUA DE COMO ARMAR PINGINO Y NO MORIR EN EL INTENTO. Despus de armar el circuito del pingino con los materiales que aparecen en la pagina de la comunidad www.pinguino.org.ve decid escribir una pequea gua APB de como hacerlo, los que no sabemos nada de electrnica pero queremos experimentar. Para esta gua de ensamblaje utilice una protoboard. Yo voy a dividir la gua en tres captulos. CAPITULO I LA COMPRA DE LOS COMPONENTES Este primer capitulo es el mas rudo de todos adquisicin de los componentes electrnicos no por lo caro por que realmente lo que gaste fueron 144 Bsf claro esta yo tenia una protoboard de una practica que trate de montar; una pila y un led... y les cuento que me salio mal queme el led..... (pero bueno vamos a hablar lo que si va a salir bien que es armar un pingino). Hablemos de los Bichitos, cositos y perolitos vamos a la pagina del proyecto: http://www.coactivate.org/projects/pinguinove/ensamblar-pinguino-usando-el-pcb~201coficial~201d y aparece la lista de los componentes necesarios para construir el pingino.ve HERRAMIENTAS: 1 Multmetro Digital/Analgico 1 Pinza Puntas Largas 1 Piqueta 1 Cautn o Soldador de +/- 35 watts (no necesarios para la instalacin en protoboard) 1 Tubo de Estao 60/40 (Preferiblemente) espesor de 0.8 mm (no necesarios para la instalacin en protoboard) COMPONENTES: 1 Microcontrolador PIC (Microchip) PIC18F4550 1 Base para Circuito Integrado de 40 pines (el circuito integrado se puede colocar directamente en la base de la protoboard) 1 Conector USB para PCB (DIFICIL DE CONSEGUIR PERO TRANQUILOS) 1 Cristal de 20 MHz (MegaHertz) 2 Capacitores de Cermica de 22 pf (15 a 30 pico faradios) 1 Capacitor de Cermica de 220 nf (220 nano faradios = .22uF) 1 Resistencia de 10Kohm de 1/4 wattio 1 Resistencia de 470 ohm de 1/4 wattio 1 Led (Diodo Emisor de Luz de 3 mm 5 mm de dimetro) 1 Capacitor de 10 uF Electroltico o Tantalio 1 Microswitch para PCB 1 Regulador de voltaje LM7805 (Reemplazo ECG/NTE 966) Conectores (para puertos de entrada y salida): (OJO NINGUNO LOS CONSEGUI EN LAS 4 TIENDAS QUE ASISTI PERO CERO ESTRES EN LA PROTO NOP HACE FALTA ) +/+ 30 cms Cable de Cobre Unifilar para puentes elctricos
[email protected] 4 Conectores TDI-8 (SIL 8x1) 4 Conectores TDB-8S 1 Conector TD-3S + 1 Jumper Mi recomendacin es que vayan a la tienda de componentes electrnicos con alguien que este ducho en el tema de componentes electrnicos o que busquen ayuda con la persona que vende los componentes confisate que no sabes nada de electrnica y que vienes a comprar los bichitos perolitos y cositos que estn en la lista y que por favor los identifique para poder luego entender que tienes adems te recomiendo para que le hagas mas fcil la vida al vendedor que te raye de la lista los componentes que tiene (traten de ir cuando la tienda tenga el menor trafico de personas o clientes para que lo puedan atender sin presiones... tambin recordemos, que ellos ganan por comisin de ventas) en la lista de componentes marque algunos que no consegu pero en realidad no hizo falta para el montaje con protoboard ya que la misma da posibilidades de no incluirlos. algo que puede pasar es que al tener todos los componentes no sabes si te estafaron o te dieron los componentes que pediste, hay algunos componentes que no necesitan presentacin por ejemplo el pic18f4550 posee 40 patas y las siglas estn sobre el pic o chip como prefieran llamarlo a continuacin explico que componentes debes tener en la mano comenzaremos por el alma del circuito que vamos a montar el pic18f4550: EL PIC18F4550 Marca Pin o pata 1 Pin o pata 40 Aqui esta el serial pic18f4550 Pin o pata 21
Pin o pata 20
en la imagen observen que la parte superior tiene una marca que significa que la pata o pin numero 1 es el que esta del lado izquierdo y la pata o pin 40 esta del lado derecho te muestro ahora que hace cada pin con el diagrama del pic18f4550 No te asustes, esto no es necesario que lo recites en este momento, luego que hagas las conexiones son pocas las patas que debes recordar para el funcionamiento o el montaje del circuito que practiques.
BASE PARA EL PIC18F4550 Otro de los componentes que debes tener aunque para el montaje en el protoboard no hace falta es la base para el pic18f4550
el vendedor me informo que esta base es necesaria solo cuando se va a montar en una placa de circuito para evitar soldar el pic18f4550 directamente a la placa y as evitar quemarlo con el calor del cautin. As que si no lo tienen no te des mala vida de hecho yo no lo compre.
CONECTOR USB PARA PCB
Este es el conector que colocas en la protoboard para hacer la conexin con el pc por medio de un cable usb. Yo no lo consegu pero puedes obviarlo haciendo lo siguiente agarras un cable usb puede ser de un ratn viejo o de algn otro dispositivo que ya no uses o simplemente compras un cable usb y le quitas el conector del lado que no va al pc y te explico como vas a conectarlo en el momento que lo usemos al montar los componentes en la protoboard. Por ahora es bueno recordar que significa cada uno de los colores que veras en el cable es importante que tengas en consideracin que la si inviertes alguno de los cables al conectar podras estar pasando voltaje por donde deberas estar pasando datos y quemaras el pic18f4550
1 de 20
Cristal MHz
(MegaHertz)
Este componente es fcil de identificar ya que es una sola y en la parte superior puede decir 20 Mhz o simplemente 20.000 (en mi caso el que me vendieron deca 20000) con este componente lo que debes tener cuidado es de no cambiar la polaridad (mas tcnicamente hablando, los que no sabemos de electrnica ponerlo al revs jejeje)
2 Capacitores de Cermica de 22 pf (15 a 30 pico faradios)
los que a mi me vendieron son iguales a los de la foto pero segn me dijo el vendedor pueden ser diferentes tipos o presentaciones el hecho es que los que me vendieron tienen las siguientes letras 24jen una linea y en la de abajo dice N330 si notaron en la linea de la lista de componentes en parntesis dice que pueden ser de 15 a 30 pico faradios en este componente fue que dude ya que las siglas no eran igual a lo de la lista pero tranquilos. 1 Capacitor de Cermica de 220 nf (220 nano faradios = .22uF)
para este Capacitor en especifico es de hacer notar que los valores que salen en el componente es el siguiente 224M este valor corresponde a .22uf esta numeracin que sale, corresponde a una medida de estandarizacin comercial la cual pueden consultar en san google bajo medidas comerciales de los Capacitores.... de todas formas me puse en contacto con la comunidad de pingino donde siempre estn dispuesto a ayudar y de inmediato me contacte al amigo Juan Pablo Toledo a lo que me respondi va email Ya record bien la nomenclatura de los Capacitores, la medida mnima es el picoFaradio, cuando la medida es en picos puedes notarlo porque el nmero de dos o tres cifras est subrayado (normalmente, como te dije no es seguro), eso significa que ese es su valor real, si tiene un 470 sern 470pF
Si tiene tres cifras y no viene subrayado tienes que hacer lo siguiente, la cifra que representa la unidad es un multiplicador, y las cifras que representan la decena y la centena s es un nmero que corresponde directamente a la medida del Capacitor. Vamos a ver uno que diga 348 sin nada ms. El nmero que compone la decena y la centena es 34, el nmero que representa la unidad (en este caso el 8) en realidad significa el nmero de ceros que van a la derecha del nmero anterior, eso quiere decir que el valor del Capacitor es de 3400000000Pf, que si lo vamos convirtiendo en unidades ms grandes nos da: 3400000nF, 3400F, 3,4F. Ese nmero es un valor gigante para un Capacitor cermico, pero vale para el ejemplo. Tambin puede ser que te encuentres con las letras K y la M despus del nmero de tres cifras 572M o 472K, nunca significan kilo o mega, sigue sacando la cuenta slo con los nmeros, esas son otras cosas que de pana ahora no tengo idea de qu significan, creo que lo podemos ignorar y todo. Entonces tienes que buscar unos que digan 22 o 22 para los de 22pF, uno que diga 224 para el de 220nF y el otro es electroltico, ese ya lo tienes fino. si tomamos las 2 ultimas lineas del email del compaero Toledo y comparamos con el componente resalta el 224 osea no fui estafado jajaja LAS RESISTENCIAS. Este es otro punto importante ya que las mismas viene en paquetes de 10 por lo barato que son no se asuste, si le dijo al vendedor que se las identificara debe tener 2 paquete uno debe decir 470 y el otro 10 K. Para mucho de los montajes iniciales que vamos hacer utilizaremos las resistencias de 470 en serie con los leds (palabra tcnica para denotar bombillitos jajajaja) pero si no las tiene identificadas les explico como vamos a identificarlas. Existe un cdigo de colores el cual muestro a continuacin con el que vamos a identificar rpidamente cada una de ellas:
1 1/4 los esta los 1 Resistencia de 470 ohm de 1/4 wattio amarillo=4 morado=7 Negro=0 negro =0 esto se traduce en 470 ohm mas sobre este tema en san google u otro buscador de su preferencia
Resistencia de 10Kohm de wattio colores para resistencia son siguientes:
marrn=1 negro=0 naranja=2 y el oro =5% esto se traduce en 1000 osea 10k
1 Led (Diodo Emisor de Luz de 3 mm 5 mm de dimetro) o El bombillito
El vendedor de la tienda de perolitos cositos y bichitos me nombro algo sobre anodos y catodos, para la gua te cuento lo siguiente, el lado mas largo (anodo) es el que va hacia el positivo y el mas corto (catodo) al negativo, estos adems trabajan con voltajes bastantes bajos, el puerto USB manda alrededor de 5 voltios y si los ponemos directos pueden quemarse, por eso siempre se utilizan en serie con las resistencias de 470 ohm (estan son las del paquete que sobran como 9). Otra recomendacin que te doy es que compres varios ya que despus que armes el pingino tienes que probarlo y que mejor que el hola mundo que no es mas que encender un led o muchos leds y esta dems decir que es difcil conseguirlos en farmatodo o otro tipo de farmacia a eso de las 3 am. cuando termine de armarlo (y de paso domingo) me toco esperar hasta el lunes para comprar un paquete de leds que me costo 44Bsf 100 leds de diferentes colores y tamaos. 1 Capacitor de 10 uF Electroltico o Tantalio
Este tambin es fcil de identificar por que es uno solo y diferente a los otros componentes y viene con la medida impresa en el mismo dice 10uf y el mio tambin trae el voltaje dice 35v, lo nico es que cuando lo van a montar deben tener en cuidado que tiene una marca que pueden observar en uno de los lados y esa pata es mas corta que la otra y la marca es de color gris por lo general como observaran en las fotos de arriba los colores pueden variar puede ser azul negro etc. 1 Microswitch para PCB (no es mas que un prende y apaga tipo timbre, no se queda pegado como el vulgar on, off)
Este componente no tiene mayor dificultad pueden ser de diferente tipos el mio se parece al del lado izquierdo 1 Regulador de voltaje LM7805 (Reemplazo ECG/NTE 966)
Aqu fue donde pague la novatada, debe ser por eso que esta de ultimo en la lista, note despus que estaba encasa analizando el diagrama que no esta por ningn lado, pero averiguando por la web descubr que algn da lo voy a usar cuando tenga una fuente de poder externa, ya que el pingino que vamos a armar va a estar siempre pegado al computador para alimentarse de los 5 voltios que da este puerto. CAPITULO II EL PROTOBOARD Existen diferentes tipos de protoboard como lo pueden ver las siguientes imgenes
El protoboard est dividido en dos reas principales que son los buses y las pistas. buses pistas
Los buses tienen conexin y por ende conducen a todo lo largo (aunque algunos fabricantes dividen ese largo en dos partes). Las lneas rojas y azules te indican como conducen los buses. No existe conexin fsica entre ellos es decir, no hay conduccin entre las lneas rojas y azules. En los buses se acostumbra a conectar la fuente de poder que usan los circuitos o las seales que quieres inyectarle a ellos desde un equipo externo. Por su parte, las pistas (en morado) te proveen puntos de contacto para los pines o terminales de los componentes que colocas en el protoboard siguiendo el esquemtico de tu circuito, y conducen como estn dibujadas. Son iguales en todo el protoboard. Las lneas moradas no tienen conexin fsica entre ellas, en el caso de mi protoboard estn identificadas con letras que van de la A a la E es decir si conectas un componente en el punto a las letras de la B a la E conexionan como si estuviramos empatando cables a la pata del componente puesto en a .
Estos funcionan como minibuses y se usan para interconectar los puntos comunes de los circuitos que montas. Cuando no te alcanzan los huecos disponibles, puedes llevar un cable desde la pista de inters a otra que est libre y continuar all con tus conexiones. Supongamos que queremos montar un circuito sencillo en el protoboard. Hay muchas formas de hacerlo y stas son prcticamente infinitas. La forma en que interconectas depende de que tan ordenado y visionario seas, otros se dedican a cortar los cable y a doblarlos de manera que el trabajo terminado parece una obra de arte. Te habrs dado cuenta que en el medio de las pistas, existe un canal ms ancho. Esto se hace para que los chips o integrados (en nuestro caso el pic18f4550) puedan calzar adecuadamente en las pistas. Como las dimensiones de los encapsulados estn normalizados, cualquier chip que coloques podrs ajustarlo.
Las lneas moradas estn all para que veas como las pistas ponen a tu disposicin las conexiones a los pines del integrado. Los integrados siempre se colocan de esta forma de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, como mejor te parezca pero nunca de arriba hacia abajo. En el caso de mi protoboard tiene como 3 del tipo de la imagen anterior por eso utilice solo uno y los otros dos los utilizo para hacer los montajes de prueba. En los cuatro 4 pinzas superiores conecte los 4 cales del cable USB lo hice para que el cable quedara fijo y no se estuviera saliendo a cada momento. Acurdate de ver el cuadro que esta en el capitulo I, donde hablbamos del conector USB. CAPITULO III EL MONTAJE EN LA PROTOBOARD Esta es la parte mas fcil y menos estresante, es la parte que se debe disfrutar pero donde tenemos que tener los sentidos mas prestos. Ya que hay algunos componentes que debemos tener cuidado para no quemar nada..... empezamos por algo que debemos hacer antes de instalar cualquier cosa... hablemos del pic18f4550, este seor como viene no nos sirve de nada el antes de utilizarse debe ser grabado. Este proceso es el mas complejo para grabarlo es necesario pasar un programa que se encuentra en la pagina de la comunidad pingino es el llamado bootloader Un BootLoader para Microcontroladores se puede definir como un programa residente en el Microcontrolador (en este caso un PIC) que facilita la carga de los programas del usuario. El BootLoader hay que programarlo en el PIC de forma convencional a travs de un programador externo como el ICD-U64, ICD3, PICkit 3, etc. Una vez programado el BootLoader la carga de los programas de usuario se hacen directamente a travs de un canal de comunicacin, este canal puede ser el puerto serie, paralelo o USB de nuestro computador, en este caso el archivo .HEX se transfiere al PIC a travs de una pequea aplicacin de escritorio que hace de interfaz entre el PC y el firmware del Microcontrolador, pero tambin se suelen utilizar otros buses de comunicacin como el bus CAM, SPI, I2C, etc. este equipo tiene un costo aproximado de 400 Bsf segn escuche pero realmente no se utiliza sino una vez. Y ahora que hago? Bueno en mi caso despus de tanto buscar consegu que el amigo Juan Pablo Toledo de la comunidad yo le lleve mi pic18f4550 vaco y el me dio uno cargado con el bootloader listo para usar, otra opcin es que entre tus amistades tengas algn electrnico que te grave el pic18f4550 o que te compres el grabador e igualmente busques ayuda de un electrnico que te grabe el .hex en tu pic18f4550. OJO ESTE PROCESO ES DE SUMA IMPORTANCIA YA QUE ESTOS PIC SEGUN TENGO ENTENDIDO SOLO PERMITEN LA GRABACION UNA SOLA VEZ........ Y DEBES TENER OTROS CONOCIMIENTOS PARA HACERLO NO ES SOLO MONTAR Y COPIAR. Bueno ya pasado el mal rato con el pic18f4550 y ya lo tienes copiado por algunos de los mtodos antes descrito.. procedemos a la instalacin en estas parte vamos a utilizar:
[email protected] 1 Multmetro Digital/Analgico 1 Pinza Puntas Largas 1 Piqueta Cable de Red (tambin sirve el cable de telfono como un metro Aproximadamente) lo primero que vamos a hacer es tener todos los diagramas de conexin:
diagrama de pingino, noten que nos muestra el pic18f4550 con todas sus patas y que va conectado a cada una. el diagrama a continuacin es el del protoboard.
Capacitor 224 (.22Uf) Capacitores de 22pf
Condensador de 10k observen hacia donde va marca Resistencia 470laohm microswitch
led
Resistencia 10k ohm
Cristal de 20mhz
[email protected] Estos cables los empalman con el cable usb es
Este mismo
el
diagrama pero sin mis lineas
Para no pase
que les lo
mismo que a mi jejeje no intenten poner el mouse sobre las patas por que no dice nada no se preocupen ya yo pase por esa. Empecemos por lo mas fcil pongan el puente entre las lineas externas (cables negro y rojos que son los del voltaje) luego entre los dos grupos lineales recuerden utilizar el pela cables y traten de que no quede el cable expuesto para que no haga contacto entre lineas o
[email protected] buses y hagan corto circuito, primero introducen el cable luego lo doblan y lo llevan al otro punto y lo introducen es recomendable que con el Multmetro cada vez que coloquen un componente verificar si hay continuidad. Esto es bastante sencillo y no debe tener problemas si hace lo que esta en los diagramas antes expuestos. Espero sea de su agrado. Cualquier observacin o mejora que puedan hacer a la gua me la pueden enviar a [email protected] asunto gua pingino y sus sugerencias sern tomadas en cuenta muchas gracias por la atencin. Atentamente Eliseo Narvez