Osciloscopio casero con PIC y LCD color

Teotekaplan · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 8:36 pm **Asunto**:

Te explico eso de los diodos.

Tú sabes que un diodo comienza a conducir cuando la tensión en sus extremos supera los 0,7 V. Bien, hasta ese punto los diodos se comportan como resistencias de altísimo valor, por lo que la corriente no circula por ellos y son "transparentes" al circuito.

En cuanto la tensión en sus extremos supera los 0,7V, el diodo comienza a conducir y a mantener esa tensión estable en sus extremos. En este circuito, la intensidad es lo suficientemente pequeña para que ni al diodo ni a los operacionales les suceda nada (vamos, que no se queman) y, sin embargo, impedimos que a la siguiente etapa de amplificación le lleguen más de +/-0,7 Voltios.

Lo de "antiparalelo" es sencillo. En el punto del circuito donde están, es posible encontrarse con tensiones positivas y negativas, y en función de que sea de uno u otro signo, comenzará a funcionar uno u otro diodo.

Con esta gráfica lo verás un poco mejor

La onda verde es la señal de entrada. Como puedes ver, su valor va de 0 a 1 voltio y de 0 a -1 (1 voltio de pico, 2 voltios pico-pico). Observando la onda roja, tomada entre los dos diodos, puedes ver cómo al llegar a 600mV aproximadamente, sufre un recorte que le impide subir más.

Al llevar los dos diodos en antiparalelo, tanto los períodos positivos como los negativos son recortados.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Pirer · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 8:44 pm **Asunto**:

ok ok! ya lo veo todo claro, gracias.

1 Saludo

Teotekaplan · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 9:02 pm **Asunto**: Etapa de conmutación

Bueno, antes de la etapa de amplificación que hemos visto, ha de ir otra de atenuación, que nos permita medir tensiones más allá del límite de 100mV que la otra etapa tenía.

Este esquema hace el trabajo

Primero nos encontramos con un divisor resistivo que nos permitirá atenuar la tensión de entrada de acuerdo a la posición de un conmutador rotativo. Las resistencias están calculadas de forma que, si no sobrepasamos el voltaje máximo para cada uno de los fondos de escala, obtengamos una variación máxima de 100mV en la etapa de entrada.

Me explico... imaginemos que queremos ver unos pulsos que tienen una amplitud de 12 voltios. Seleccionaríamos el rango de 5V/div, que nos permite medir hasta 5 * 2,5 = 12,5 Voltios.

Comprobando el divisor resistivo en esa rama tenemos primero una resistencia de 582,8K en serie con una de 4,7K.

Vmax = 12.5
Rtotal = 587,5K
Itotal = 21,27 uA (microamperios)
Vr5 = Itotal * 4,7K = 0,1 V ---> tope, tal y como se calculó.

Si metiéramos picos de 12 voltios, a la salida nos aparecerían unos picos de

Vmax = 12
Rtotal = 587,5K
Itotal = 20,43 uA
Vr5 = 96mV.

Posteriormente, en el PIC, sabiendo qué posición del conmutador hemos elegido, aplicaremos una regla de 3 para averiguar la tensión original:

Si 100 mV son 12,5 V , entonces 96 mV serán X voltios.

X = 12.5 / 100 * 96 = 12 V. Conseguido.

Una vez adaptada la tensión, tenemos un condensador que nos permite seleccionar entre una señal de contínua o una alterna. Cortocircuitamos el condensador para medir señales contínuas porque, como sabéis, éstos no permiten que una tensión contínua los atraviese.

Esto nos sirve para poder medir señales alternas que vengan superpuestas a una tensión contínua. Un ejemplo claro es medir el ruido (rizado) de una fuente de alimentación. Abriendo el condensador podemos eliminar la contínua y amplificar los pocos milivoltios de ruido para poder verlo.

Después del condensador, un nuevo montaje con dos diodos que nos limita la tensión que le llega al operacional, en caso de seleccionar un fondo escala erróneo (por ejemplo tener uno de 100mV/div y meter 12 V significaría que al AO le lleguen cerca de 5 voltios).

Este AO es un seguidor de tensión, o adaptador de impedancias. La tensión que le entra es la misma que la que sale, sin más complicación.

La salida de este circuito, va a la entrada de la etapa amplificadora.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

J1M · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 9:20 pm **Asunto**:

:claps: eso es saber electrónica ole Guiño

muy muy buen post teo!

Si puede pensarse, puede hacerse...

Teotekaplan · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 9:41 pm **Asunto**:

Hehehe gracias hombre Sonriente

se hace lo que se puede... además, esto me viene de puta madre para refrescar analógica, que la tenía muy abandonada con tanto rollo con los PIC, jajajaja...

Espero que todo esté bien calculado... lo que sería lógico e ideal, es coger y montar toda esa etapa de entrada y comprobarla, pero esperaré un poco (tiempo y dinero)... además... tan mal no puede estar XDD así que de momento así se queda.

De la parte analógica me quedan un par de cosillas tontas. Una es un divisor de tensión con 8 resistencias en serie, conectado al conmutador rotativo y a 5 voltios. Las resistencias serán iguales, por ejemplo todas de 1 K. Con esto tendré 8 voltajes distintos dependiendo de la posición del conmutador (será el de fondo escala). Esas 8 tensiones las meteré al conversor A/D del PIC y podré saber fácilmente y en función del voltaje que le llegue, la posición de fondo escala.

Esto lo necesito para que el PIC pueda calcular correctamente las tensiones, independientemente del fondo escala seleccionado.

La otra parte analógica que me queda, es un añadido. Consiste en un comparador de tensión que irá, por un lado conectado a una tensión fija de 2,5V y por otro lado, a la salida amplificadora. De esta forma, si la tensión de esa salida supera los 2.5 V (recordad es el tope del conversor A/D externo), el comparador se activará y podré informar al PIC de que la tensión introducida está fuera de los márgenes para el fondo escala seleccionado.

Quitando eso, me tengo que meter con la parte digital a saco y el mayor de mis problemas es escoger qué sistema voy a utilizar para almacenar los datos capturados por el ADC.

Tengo dos opciones: A) Una memoria RAM externa que me permita capturar "ráfagas" de datos, para luego enviarlos al PIC y B) Usar una memoria FIFO (Firs In First Out) que me permita estar capturando datos sin parar y, simultáneamente, leerlos al PIC a menor velocidad para ser mostrados.

Lo mejor es la FIFO, por cuestión de tiempo (tengo 1 microsegundo para hacer cada captura) pero las que vi son en SMD y me complica el montaje bastante...

Seguiré meditando.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Kienco · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 9:46 pm **Asunto**:

Wenas Teo y cia.

Una duda que me intriga... como vas a conseguir los valores de las resistencias de divisor resistivo? lo digo por que son unos valores muy especiales. Vas a usar resistencias ajustables y un pulso maestro para conseguirlos, vas a usar resistencias ajustables de las multivueltas, asociar resistencias para llegar a esos valores?

Weno teo, mucha suerte y animo con el proyecto.

PD: Feliz año (que todavia no lo habia puesto Muy feliz

)

Teotekaplan · Publicado: Lun, 02 Ene 2006 9:49 pm **Asunto**:

Bueno, usaré resistencias del valor más próximo, y pondré en serie un potenciómetro ajustable multivuelta para poder llegar al valor calculado.

Aunque fueran valores standard, necesitaría igual puntos de ajuste, ya que como sabes, los componentes tienen todos un margen de tolerancia.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

elmasvital · Publicado: Mar, 03 Ene 2006 4:56 am **Asunto**:

Se me queda así la cara y algo verde de envidia... me encantaria saber tanto de electronica. Una lastima que con 14 años uno no supiera realmente qué era lo que queria ser en la vida.

Por cierto eres ingeniero industrial? o estudias o ke haces... ademas de beber mucho colacao¿?¿?

Sonriente

1 saludo

Teotekaplan · Publicado: Mar, 03 Ene 2006 8:25 am **Asunto**:

Hehehe... estudiar, estudié FP, hice Electrónica industrial allá por el 97. El resto, desde que tenía unos seis-siete años, autoaprendizaje... muchas horas de biblioteca, muchísimos duros gastaos en material, muchísimas explosiones XDD... hehehe y el colacao hasta hace seis años, que me hice adicto al café XDD

Y eso que ahora con el tema de tiempo-dinero, no tengo para ponerme realmente en serio con la electrónica... pero creo que nunca hay que dejarlo o se te olvida todo Sonriente

menos mal que interné es una peazo enciclopedia de todo Guiño

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Teotekaplan · Publicado: Dom, 08 Ene 2006 2:41 am **Asunto**: Conversor analógica/digital

Bueno, una vez que tenemos nuestra señal en el rango de 0 a 2,5 V llega el momento de transformarla en un número de 8 bits para poder almacenarlo.

En esta ocasión he decidido usar un conversor analógico/digital de Maxim (antes Dallas Semiconductor), concretamente el MAX114.

Características:
-Alimentación sencilla de 5V
-4 entrada analógicas
-660 nSeg de tiempo de conversión
-Reloj interno
-1 Mhz de ancho de banda

A la entrada REF+ se conecta una tensión de referencia de 2,5V. El conversor A/D tiene 8 bits, lo que nos da una resolución de 9,76563 mV/bit (2500/256).

Tiene 2 modos de funcionamiento, creo que usaré el modo 0.

En este modo, la conversión y el acceso a los datos se controlan por la entrada RD. Para convertir un dato en digital, basta con poner a masa CS y después RD. Ponemos el PIC en un bucle y mantenemos RD a nivel bajo hasta que aparezca el dato por D0-D7.

En el modo 0, el pin WR/RDY está configurado como salida, activándose cuando hay un dato válido disponible. Es una salida a colector abierto que se pone a nivel bajo cuando ponemos CS a cero y vuelve a nivel alto cuando la conversión ha terminado.

La salida INT es cero al final de la conversión, y retorna a nivel 1 cuando volvemos a poner a 1 las entradas CS y RD.

Vamos, hay varias formas de saber cuándo termina de convertir.

Las 8 salidas digitales van directas a una memoria FIFO SN74V235 de Texas Instruments, de la cual hablaré largo y tendido en la próxima entrega.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Teotekaplan · Publicado: Dom, 08 Ene 2006 7:44 pm **Asunto**: Calculos para el ADC

Antes de entrar a explicar lo que es una memoria FIFO, voy a rematar unos cálculos para el ADC.

Teníamos que 255=1.25V , 128=0V y 0=-1.25V y una resolución total de 9,765625 mV/bit.

El número que nos da el ADC hay que multiplicarlo por un valor que va a depender de la posición en la que tengamos el conmutador de voltajes, para que el PIC sepa y pueda mostrar el valor de la tensión aplicada.

Primero, multiplicamos el número, por 9,765625, al resultado restarle 1250 y posteriormente, por otro que depende de la escala elegida. Así, por ejemplo si tuviéramos seleccionada la escala de 5V/div, tendríamos que multiplicar por 10.

Veamos...

Tenemos un 255 en el ADC y la escala 5V/div seleccionada.
255*9,765625 = 2490mV - 1250mV = 1240mV * 10 = 12,4V

12,4 que corresponden -casi- con el fondo escala en 5V/div

Calculando, tenemos los siguientes valores para cada escala:

10V/div = 20
5V/div = 10
2V/div = 4
1V/div = 2
500mV/div = 1
200mV/div = 0.4
100mV/div = 0,2
50mV/div = 0,1

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Teotekaplan · Publicado: Dom, 08 Ene 2006 8:35 pm **Asunto**: FIFO, ¿qué es?

El acrónimo FIFO corresponde a las siglas en inglés First In First Out (primero en llegar, primero en salir) y se refiere a un tipo especial de memorias de lectura secuencial, destinadas a almacenar colas de datos, de forma que, tal y como se haría en una cola normal de personas, el primero en llegar es el primero en ser atendido.

La memoria SN74V235 es una cola FIFO de 2048 palabras de 18 bits cada una, aunque yo usaré únicamente los 8 primeros. Consta, para no complicar demasiado la explicación, de un array donde van los datos y dos buses independientes, uno de lectura y otro de escritura.

Al resetear la FIFO, ésta va introduciendo los datos que le lleguen a través del ADC a ritmo de la señal de reloj que introduzcamos, comenzando en la posición 0 hasta la 2047. Al llegar al final, la cola se llena y automáticamente cesa la captura de datos.

Al mismo tiempo, disponemos del bus de lectura, el cual nos permite ir leyendo de forma simultánea los datos almacenados anteriormente, comenzando por el almacenado en la posición 0 hasta llegar a la 2047.

En la práctica, se resetea la FIFO y ésta comienza a capturar automáticamente los datos hasta llenarse. Después leeremos los 2048 datos, introduciéndolos en el pic y, una vez terminado, resetearé la FIFO para comenzar el proceso desde el principio.

Esto me facilita mucho las cosas respecto a la utilización de una memoria RAM, ya que para capturar los datos no necesito la intervención del microcontrolador PIC, únicamente proporcionar el pulso de reloj al ADC y a la FIFO. De esta forma, me aseguro de que han sido capturados con la velocidad y cadencia necesarias.

Una vez almacenados, utilizo el pic y voy leyendo ya con calma ese array de datos, para hacer los cálculos necesarios y mostrarlos en pantalla.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Kienco · Publicado: Dom, 08 Ene 2006 8:54 pm **Asunto**:

Wenas Teo:

He estado ojeando el pdf de la FIFO en cuestion (y aparte de que vienen mas de 15 paginas solo de timmings) he estado mirando el encapsulado, ya que son muchas patillas. Creo que el package es TQFP. Y aqui va mi pregunta:

¿Como demonios vas s soldar un chipeto de 64 patas en este formato?

Lo digo por curiosidad, porque este proyecto me interesa mucho y asi ir solventando dudas sobre la marcha.

Por cierto, ya tengo en casa el sample de PIC18F4550 para empezar (cacho de bicho). He cogido el encapsulado mas sencillo, un DIL de 40 patas (todavia no se como lo voy a programar). ¿Podrias comentarnos que componentes, a parte de este, se pueden pedir como samples?

Weno Teo, "musho" animo. Chau!

Teotekaplan · Publicado: Lun, 09 Ene 2006 8:40 am **Asunto**:

Pos para soldar ese bicho tengo un horno especial para soldadura SMD, por eso me animé a pillar ese formato de chip... aunque sin horno se puede hacer también, usando un soldador o una pistola de aire caliente...

El PIC lo puedes programar con cualquier programador que haya por ahí, se puede hacer uno por cuatro euros.

Y sobre samples... quitando los operacionales, que esos los tienen en cualquier tienda... de momento tanto el ADC, como el PIC y la FIFO se pueden conseguir (weno la fifo no la tengo confirmada todavía).

Luego, en Linear Technologies tienen unos chips osciladores programables desde 1 Khz a 20 Mhz, he pedido estos dos:
LTC6900CS5 (Qty: 2)
LTC6904CMS8 (Qty: 2)

Que dicen tardarán una semana...

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Teotekaplan · Publicado: Lun, 09 Ene 2006 10:55 pm **Asunto**:

Grrrr, los de Texas Instruments han sido malos y me han denegado los samples de la FIFO (cosa más rara.. nunca me habían negado samples... pero weno)... así que de momento los intento pedir al distribuidor español... que imagino que tampoco cuele...

Además, encontré que en www.idt.com también fabrican FIFOs y samplean... no es el mismo modelo, es una FIFO sencillita de 2Kx8 bits... en cápsula DIL28... a ver si me contestan a mi email desesperado y la consigo... 72230L15TP p'al que le interese buscarla en su web.

Además, descubrí http://www.shopeio.com/ , en un futuro si este montaje sale, les compro un LCD grande... tienen LCD gráficos de 320x240 por 30 euros...

http://graphic-lcd-lcds.shopeio.com/inventory/catalog.asp?ACTION=2&cat=Lcds&sub=Graphic%20Lcd

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Minichat

Foros

Guias de los usuarios

Ultimos articulos