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La idea que persigue este proyecto educativo es intentar mantener en equilibrio una bola situado sobre una barra utilizando un bucle de control PID. Si empujamos la bola, el sistema mueve la barra hasta conseguir que la bola retorne a su posicin inicial.Para ello, saca tu tarjeta USB de adquisicin de datos y un PC, y lcete!

Cruzando los Pirineos,los Alpes, el Atlnticoy la Gran MurallaLa electrnica es ahora una gran actividad sin fronteras en lo que a publicaciones e intercambio de infor-macin se refi ere. La nica barrera que parece existir (al menos en la cabeza de la gente) es el idioma, pero no hay problema ya que el ingls es el idioma franco de la elec-trnica, todo el mundo conoce los datasheets y Elektor est disponible en varias ediciones traducidas para aquellos que prefi eren leerlo en su lengua materna. Esto no quiere decir que el toque local pueda obviarse ni que nuestros editores locales y los anunciantes hagan todo lo necesario para adecuar la revista a las necesi-dades de sus mercados.Esta edicin en espaol fue relanzada hace un ao con el fi n de llegar no solo al mercado espaol, tambin para alcanzar a los lectores hispano-parlantes de Estados Unidos y Am-rica Latina. Bsicamente lo mismo ocurre con la edicin licenciada portuguesa, que produce una versin especfi ca para Brasil. En el momento en que ests leyendo estas lneas, el socio que tiene la licencia de Elektor en Italia, Inware Edizioni srl, debe tener operativa su pgina web y el proceso de suscripciones en marcha y, tras una docena de aos, esperamos poder ver en los quioscos una edicin italiana autorizada de Elektor.Elektor est tambin cruzando el Atlntico, ahora est intentn-dolo en el mercado de los Estados Unidos con una versin ligeramente adaptada, impresa y distribuida localmente, de nuestra edicin internacional en ingls de la revista. Aunque nuestra entrada en los Estados Unidos est an en la fase de diagrama de bloques, estoy convencido de que la suma de los suscriptores y anunciantes norteame-ricanos promete una signifi cativa ampliacin del crculo de afi ciona-dos, profesionales y empresas a las que prestan servicios nuestra revista, pgina web, productos y eventos.Y hablando de eventos, estamos ahora haciendo las reservas (a travs de la pgina web) para nuestro segundo viaje de negocios a China en noviembre de este ao. Esta segunda vuelta incluye una confe-rencia de negocios con la industria local y una vista al nico mercado autorizado por el gobierno para el comercio y fabricacin de electr-nica. Tambin est prevista una vista a la Gran Muralla aunque solo sea para comprobar por nosotros mismos que fall como barrera en ambas direcciones en lo que a la electrnica moderna se refi ere.

Eduardo CorralEditor

BOLA Y BARRApara la tarjeta USB de adquisicin de datos de Elektor

Controlar un ordenador utilizando tan solo el poder de la mente est ms cerca de ser una realidad de lo que pensamos. La parte ms

sencilla es medir con precisin las pequesimas corrientes

que aparecen en el cerebro y que estn relacionadas con

el proceso del pensamiento. La parte ms compleja es extraer los

pensamientos a partir de los datos de un EEG (electroencefalograma) multicanal.

Elektor investiga.

14 El Cursor Cerebral

56 DCC Command Station

En este artculo presentamos un diseo del dispositivo que forma el corazn de un sistema digital de control de un tren de modelismo: la Estacin de Control DCC. La potencia de clculo en este avanzado diseo la suministra un procesador de altas prestaciones ARM7.

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34 Panorama Antologa CAD

La idea que persigue este proyecto educativo es intentar mantener en equilibrio una bola situado sobre una barra utilizando un bucle de control PID. Si empujamos la bola, el sistema mueve la barra hasta conseguir que la bola retorne a su posicin inicial.Para ello, saca tu tarjeta USB de adquisicin de datos y un PC, y lcete!

El DVD Caleidoscopio publicado en el ao

2005 que inclua 30 programas de

nicos de CAD electrnico (Computer Aided Design, o diseo asistido por ordenador en espaol) fue un gran xito. Tres

aos despus, hemos decidido

repetir el ejercicio. Esta vez, en lugar de

entregar fsicamente un DVD junto con la revista, los programas vienen como descargas gratuitas!

BOLA Y BARRApara la tarjeta USB de adquisicin de datos de Elektor 26

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SUMARIOproyectos

16 Adaptador USB-CAN22 Detector de ultrasonidos26 Barra y Bola para tarjeta

de aquisicin de datos USB

40 Tarjeta de rels para ATM18

46 Curso de Bascom-AVR (1)50 Luz de LED de lujo para

bicicleta56 DCC Command Station66 E-blocks: Diseo Acelerado76 Display en C

tecnologa14 Cursor Cerebral70 La radio digital

Septiembre 2008N 339

informaciny mercado

6 Colofn8 Noticias locales34 Panorama: Antologa de

programas de CAD55 Seguridad elctrica65 Gua EMC79 Prximo Nmero80 La tienda de Elektor

informacin yentretenimiento

69 Retrnica84 Hexadoku

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elektor international mediaElektor International Media es una plataforma multimedia e interactiva para todos aquellos interesados en la

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Elektor Electronics Worldwide, es una edicin que tiene por objetivo inspirar a sus lectores a que utilice la electrnica a todo nivel, presentado proyectos y desarrollos electrnicos y tecnologa de la informacin.

Edita: Elektor International Media Spain, S.L., Apartado de Correos 73, 08870 Sitges (Barcelona), Espaa. Tel.: +34 938 110 551, Fax: +34 933 969 358 Web: www.elektor.es E mail: info@elektor.es

La revista est disponible en kioscos, libreras y tiendas de electrnica, o mediante suscripcin. Elektor se publica 11 veces al ao con una edicin doble para los meses de Julio y Agosto.

Elektor se publica tambin en Ingls, Francs, Alemn y Holands. Junto con las ediciones franquiciadas, la revista est en circulacin en ms de 50 pases.

Jefe de Redaccin internacional: Wisse Hettinga

Redaccin Elektor Espaa: Eduardo Corral (e.corral@elektor.es)

Redaccin Internacional: Harry Baggen, Thijs Beckers, Jan Buiting, Guy Raedersdorf, Clemens Valens, Ernst Krempelsauer y Jens Nickel

Laboratorio: Antoine Authier (Responsable), Ton Knipa, Ton Giesberts, Luc Lemmens, Daniel Rodrigues, Jan Visser y Christian Vossen

Cartas al lector: redaccion@elektor.es

Director Internacional: Paul Snakkers

Publicidad: Susanna Esclusa (publicidad@elektor.es)

Marketing: Carlo van Nistelrooy

Atencin al Cliente: Anouska van Ginkel

Suscripciones: Elektor International Media Spain, S.L., Apartado de Correos 73, 08870 Sitges (Barcelona), Espaa. Tel.: +34 938 110 551, Fax: +34 933 969 358 Internet: www.elektor.es E-Mail: suscripciones@elektor.es

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Maquetacin: David Mrquez

Imprime: Senefelder Misset Doetinchem, The Netherlands

Distribucin en Espaa: S.G.E.L.

Depsito LegalGU.3-1980ISSN 0211 397X31 de Diciembre de 2006

P.V.P. en Canarias: Precio de cubierta ms sobre tasa area de 0,15

Derechos de autorLos circuitos descritos en esta revista son exclusivamente para uso domstico. Los derechos de autor de todos los grfi cos, fotografas, diseos de circuitos impresos, circuitos integrados programados, discos, CD-ROMs, portadores de software y los textos de los artculos publicados en nuestros libros y revistas (que no sean anuncios de terceros) estn registrados por Elektor International Media BV y no pueden ser reproducidos o difundidos de ninguna forma ni por ningn medio, incluidas fotocopias, escaneos o grabaciones, parcial o totalmente sin la previa autorizacin escrita del Editor.Tambin ser preciso disponer del citado permiso antes de almacenar cualquier parte de esta publicacin en sistemas de recuperacin de cualquier naturaleza. Los circuitos, dispositivos, componentes, etc., descritos en esta revista pueden estar protegidos bajo patente. El Editor no acepta responsabilidad alguna en ausencia de identifi cacin de la citada patente(s) u otra proteccin. La presentacin de diseos o artculos implica

que el Editor est autorizado a modifi car los textos y los diseos presentados y a utilizar los contenidos en otras publicaciones y actividades de Elektor International Media. El Editor no garantiza la devolucin del material a l enviado.

RenunciaLos precios y descripciones de los productos relacionados con la publicacin estn sujetos a modifi cacin.Excluidos errores y omisiones.Las opiniones expresadas a lo largo de los distintos artculos, as como el contenido de los mismos, son responsabilidad exclusiva de sus autores. As mismo, el contenido de los mensajes publicitarios es responsabilidad de los anunciantes.

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robusta y totalmente monta-da orientada al aprendizaje de programacin, principios de electrnica y ejecucin se-cuencial de comandos.El microcontrolador PI-C16F876 ha sido el seleccio-nado para gobernar al robot. El grupo motor est dotado de control de trayectoria y se con-trola a travs del bus I2C y la alimentacin la proporciona una batera LI-PO recargable por USB cuando se conecta al PC y que proporciona una au-tonoma de 2 horas. Dispone adems de sensores pticos de reflexin que se emplean para exploracin de la super-ficie, de luminosidad de ca-rcter direccional y tambin infrarrojos que tienen la mi-sin de esquivar los obstcu-los que encuentre el robot en sus trayectorias.La programacin del robot se puede realizar con tres herra-mientas distintas: en un primer nivel se cuenta con la herra-mienta MowayGUI. Se trata de un lenguaje grfico muy intuitivo que elimina la necesi-dad de conocer cualquier tipo

Moway, un robot didcticoEl robot Moway, aparecido en el mercado espaol este ao, rene una serie de ex-traordinarias caractersticas que pretenden revolucionar las enseanzas relacionadas con la Robtica, la Programa-cin, y el ingenio caracters-tico de los futuros ingenieros.Moway es el nombre con el que la empresa que lo co-mercializa, Minirobots S.L., ha bautizado a un robot edu-cacional que tiene la preten-sin de ser una herramien-ta comn para estudian-tes de secundaria, ciclos formativos y alumnos universitarios. Se trata de un robot autno-mo programable capaz de realizar tareas slo o en co-laboracin con otros Moways. Cuenta con una estructura mecnica y electrnica ro-busta sobre las que el alumno puede empezar a desarrollar aplicaciones desde el primer momento. Con el tamao de un telfo-no mvil y un peso aproxima-do de 100 gramos, Moway ofrece una plataforma fiable,

de lenguaje ni de las reglas de la programacin y permite desarrollar aplicaciones con toda la funcionalidad del ro-bot. En un segundo nivel se puede emplear el lenguaje C orientado a programado-res que conocen este lengua-je, como los alumnos de los primeros cursos de muchas Ingenieras. En un nivel ms avanzado, el lenguaje ensam-blador dirigido a alumnos de cursos superiores de Ingenie-ra conocedores de la arqui-tectura de los microcontrola-dores y el funcionamiento de los perifricos.

El software bsico necesario es gratuito y se descarga des-de www.moway-robot.com y la grabacin de los progra-mas se realiza directamente desde el PC con la tarjeta USB de adaptacin correspondien-te El primer mdulo de ex-pansin disponible para el ro-bot Moway es un mdulo de RF que permite al robot co-municarse sin hilos entre ellos y con el PC. Para ms informacin:Minirobots S.L.Web: www.moway-robot.com

W en los mercados de e instrumentacin. Los nuevos modelos, que cuentan con la aprobacin MIL-STD-801E, han sido dise-ados para resistir las condi-ciones adversas de aplicacio-nes militares y otros mltiples entornos como ATE, automa-tizacin, routers y servidores y redes de seguridad.

Nuevas fuentes de alimentacin configurables multi-salida

La gama NV-100 rompe las barreras de coste Lambda ha lanzado una gama de modelos multi-salida de menor potencia de la exitosa familia NV-Power de fuentes de ali-mentacin, que satisface la creciente demanda de soluciones configurables 1U y econmicas de 100

Diseadas para operar desde entradas de 90 a 264 Vac (45 a 63 Hz) o entre 120 y 350 Vdc, las fuentes de alimen-tacin NV-100 ofrecen una eficiencia de hasta el 90% y se presentan disponibles con hasta cuatro salidas, cubrien-do as el rango de 3.3 a 24 V y desarrollando corrientes mximas de 10 A. Las unidades NV-100 se en-cuentran disponibles con una amplia seleccin de salidas y opciones de cubierta, chasis y ventilacin para lograr un gran nmero de combina-ciones de tensin y corriente de salida. Usando el Lambda NV-Power Configurator, los ingenieros de diseo pueden crear su propia configuracin online a travs de www.nv-power.com. Esta herramienta comprueba la configuracin y

dota de una solucin ptima con muestras totalmente apro-badas en breves periodos de tiempo. La regulacin de sali-da total es del uno por ciento sin requerir carga mnima. Las fuentes de alimentacin NV-100 alcanzan un ratio de potencia de conveccin de 50 W con temperatura ambiente de hasta +50 C. Adems de ser compatible con EN61000-6-3 y FCC47, los nuevos mo-delos superan las aprobacio-nes de seguridad IEC / EN / UL / CSA 60950-1, poseen el marcado CE y tienen tres aos de garanta. Para ms informacin:LAMBDA, S.A.S.E-mail: spain.lambda@lambda-europe.comWeb: www.lambda-europe.com

8 elektor, electronics worldwide - 9/2008

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informacin y mercado noticias

transmitir a un servidor va In-ternet (stack TCP / IP). El mdulo TC65i con tecno-loga GPRS tambin se distin-gue por ofrecer GSM Quad-Band (850, 900, 1800 y 1900 MHz), funcionalidad TCP / IP e interfaces M2M, como un bus IC serie, para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones M2M, incluyendo medicin, seguridad y man-tenimiento y gestin remotos, mquinas vending y puntos de venta e informacin.

Mdulo inalmbrico para aplicaciones M2MEl TC65i se beneficia de una plataforma de desarrollo Java y el procesador ARM9 SIEMENS, empresa represen-tada en Espaa por Anatro-nic, S.A., anuncia su mdulo inalmbrico TC65i, una so-lucin de plataforma abierta que est especialmente indi-cada para el mercado machi-ne-to-machine (M2M). Con caractersticas como la plataforma para desarrollo de software (Java Virtual Ma-chine), el procesador ARM9 integrado y un buen nmero de interfaces industriales es-tndares y conexin USB, este terminal se convierte en una magnfica eleccin para desa-rrolladores de productos que buscan un solucin plug & play para aplicaciones M2M. El entorno Java permite a los usuarios trabajar directa-mente con el software de apli-cacin mediante el micropro-cesador del TC65i, una ven-taja muy apreciada en entor-nos M2M. De esta forma, los datos de sensores se pueden

Estas caractersticas, junto a un magnfico rendimiento (procesador ARM9) y diminu-tas dimensiones (33,9 x 35 x 3,3 mm 7, 5 gramos), ha-cen que la nueva platafor-ma dote de enorme flexibili-dad y responda a las deman-das cambiantes del mercado, contribuyendo a acelerar la llegada de nuevas soluciones al mercado y reducir los cos-tes de desarrollo. Adems, e l encapsu la-do compacto y robusto del

TC65i incorpora un holder de tarjeta SIM y ofrece la posibilidad de montaje como DIN rail. El TC65i, con marcado CE, supera los requerimientos de R&TTE, FCC, IC, UL, GCF y PTCRB, y se presenta sin plo-mo, cumpliendo con la direc-tiva de la Unin Europea de Restriccin de Sustancias Peli-grosas en Equipos Elctricos y Electrnicos (RoHS). Las novedades de SIEMENS y Anatronic se completan con los mdulos inalmbri-cos MC75i (EDGE) y TC63i (GPRS Clase 12) para ofre-cer total compatibilidad con los dispositivos MC75, TC65 y TC63.

Para ms informacin:Anatronic S.A.Tel: +34 913660159Fax: +34 913655095E-Mail: info@anatronic.com Web: www.anatronic.com

sor MCP1416 presentan una corriente de pico a la salida de 1,5A, dentro de un amplio rango de tensiones de trabajo de 4,5V 18V. Ambos dispo-sitivos presentan una excelen-

Microchip Technology Anuncia Controladores para MOSFETde 1,5A en un Encapsulado SOT-23Microchip anuncia los con-troladores para MOSFET de salida nica MCP1415 y MCP1416 (MCP141X). Los controladores para MOSFET inversor MCP1415 y no inver-

te inmunidad al bloqueo y es-tn disponibles en un encap-sulado miniatura SOT-23 de 5 patillas.Debido al reducido tamao de su encapsulado, los dise-adores pueden colocar el controlador de puerta para MOSFET MCP141X cerca de la conexin fsica a la puer-ta del MOSFET, lo cual mi-nimiza el rebote de puerta provocado por los elemen-tos parsitos derivados del trazado de la placa de cir-cuito impreso. Esto tambin minimiza los tiempos de su-bida y bajada de la puerta, los tiempos de retardo de propagacin y la corriente de disparo (shoot-through), todo lo cual ayuda a incre-mentar la eficiencia del siste-ma y a reducir la disipacin de potencia.

Los controladores para MOS-FET MCP141X se adaptan bien a toda una variedad de aplicaciones en la electrnica de consumo, industria y me-dicina que utilizan fuentes de alimentacin. Algunos ejem-plos son ordenadores perso-nales (PC), ordenadores por-ttiles, dispositivos porttiles de medida y centrifugadores, entre otros. Las muestras se encuentran ya disponibles en http://sample.microchip.com y los pedidos de produccin en volumen se pueden reali-zar ya a travs de www.micro-chipdirect.com.Pa r a m a y o r i n f o r m a -cin visite www.microchip.com/MCP141X.

Para ms informacin:Microchip Technology Inc.Web: www.microchip.com

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correspondientes criterios de evaluacin, as como el soft-ware de control y de valora-cin adecuado. EASYswitch se aplica en las producciones en proceso con completa documentacin y en los laboratorios para el con-trol de pruebas por muestreo. Tambin ofrece todas las fun-ciones necesarias para un con-trol completo mediante la mo-nitorizacin de fuerza / des-plazamiento o par-ngulo de giro. Ahora es posible supervi-sar y documentar hasta cinco operaciones de conmutacin en una fase de trabajo. Las conmutaciones se controlan mediante las entradas digitales integradas, mientras que las curvas e incidencias de medi-cin son registradas y evalua-das. El informe OK / No OK

Controlador de procesos con mil programas de medicinEASYswitch crea una nue-va dimensin en la produc-cin de sistema de cierre y conmutacin La comodidad al operar los elementos de cierre y con-mutacin es una caractersti-ca especfica muy importante en el sector de la automocin, instalaciones de conmutacin para la distribucin de ener-ga y artculos de consumo de alta calidad. Por consiguiente, la fiabilidad plena en los con-troles de calidad resulta indis-pensable si se quieren garan-tizar dichas caractersticas. HBM, fabricante de equipos y componentes para la me-dida de magnitudes mecni-cas y pesaje, ofrece para este cometido el controlador de procesos EASYswitch con mil programas de medicin y sus

gua la produccin y contribuye a minimizar los tiempos de pa-rada. Los lmites de aviso vigi-lan los procesos de produccin, proporcionando la proteccin ptima de la mquina. El software de HBM FAS-Tpress Suite para la con-figuracin variable de las secuencias del control est totalmente adaptado al EASYswitch. Los mdu-los de software adiciona-les EASYsetup y EASYteach sirven para la administra-cin de usuario y el regis-tro y anlisis de procesos. Adems, con la biblioteca de programacin MP85A Toolkit, se pueden reali-zar algunas interfaces, as como la integracin en la visualizacin y control de mquinas.

Para ms informacin:HBM Ibrica, S.L.Tel: 918 062 610Fax: 918 049 327 E-mail:info@es.hbm.comWeb: www.hbm.es

El circuito de control feedback del ZXLD132X garantiza una excelente regulacin de car-ga y corriente, logrando una estabilidad de corriente de LED de 3% durante toda la vida til de la batera y sobre un rango ampliado de tem-peratura operativa de -40 a +125 C. La corriente de LED se puede ajustar entre el diez y el cien por ciento del valor preseleccionado mediante la aplicacin de una seal de voltaje DC y la reduccin al 2% de la entrada de PWM.

Nueva familia de drivers para LED de prxima generacinZetex Semiconductors, empresa representada en Es-paa por Anatronic, S.A., anuncia una familia de tres drivers flexibles para ofre-cer a los diseadores el ren-dimiento necesitado por la prxima generacin de LED de alto brillo. La serie de convertidores DC-DC inductivos ZXLD132X di-rige LED simples o mltiples con corrientes de 700 mA a 1.5 A en configuraciones buck, boost y buck / bo-ost. Disponibles en un encap-sulado DFN de 3 x 4 mm, es-tos drivers pueden reducir el tamao del circuito de solu-ciones existentes en hasta un cincuenta por ciento. Empleando un innovador con-trol de tiempo on y off va-riable con un lmite ajustable de pico de corriente de con-mutacin, los nuevos chips son ms fciles de contro-lar que soluciones PFM al-ternativas. Los drivers tam-bin permiten establecer los picos de corriente de LED e inductor de forma precisa e independiente.

La nueva familia de drivers tambin se caracteriza por un circuito de control trmico que monitoriza un termistor externo con el objetivo de re-ducir linealmente la corriente de salida una vez que la tem-peratura supera un lmite pre-determinado. Los dispositivos tambin se pueden cerrar al aplicar una seal de tensin DC de bajo nivel. Encabezando la familia de productos, el driver ZXLD1320 en modo buck desarrolla hasta 1.5 A de corriente con-

tinua de LED para un rango de voltaje de entrada de 4 a 18 V. Con una potencia mxi-ma de 24 W, dependiendo de la eleccin de tensin de alimentacin y componentes externos, este dispositivo es idneo para el reemplazo de bombillas halgenas y aplica-ciones con batera. El ZXLD1321 es un driver en modo boost que opera con un rango de tensin de en-trada de 1 a 12 V y ofrece una corriente de LED de 1 A, mientras que el ZXLD1322 es un modelo en modo buck / boost que produce 700 mA para una tensin de entrada de 2.5 a 15 V. Ambos dispo-sitivos son ideales para lin-ternas LED de elevada po-tencia e iluminacin back-up de LED.

Para ms informacin:Anatronic S.A.Tel: +34 913660159Fax: +34 913655095E-Mail:info@anatronic.com Web: www.anatronic.com

noticias informacin y mercado

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informacin y mercado noticias

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y es lo suficientemente flexible como para aceptar seales de otros drivers que empleen cual-quier esquema de modulacin (ternario, shift o binario). El nuevo amplificador se pre-senta en un encapsulado PSO36, mantiene la calidad de audio de la seal de entra-da PWM y est indicado para aplicaciones sensibles al coste como sistemas home theatre-cinema y soluciones de audio con microcomponentes. Adems, el STA510F simplifi-ca el diseo y reduce la lista de materiales (BOM) al inte-grar la circuitera requerida para la secuencia de apaga-do de las fuentes de alimen-tacin lgicas y power-stage. El esquema easy start paten-tado por ST elimina la necesi-dad de un control de secuen-cia power-down al emplear circuitera externa y garantiza facilidad de uso y fiabilidad

Nuevo amplificador de potencia digital PWM, de elevada calidadEl STA510F, se caracteriza por incorporar una capacidad por canal de 100 W y elimina la necesidad de un control exter-no de secuencia de apagado de fuente de alimentacin STMicroelectronics, lder mundial en el diseo y pro-duccin de semiconductores para aplicaciones de consu-mo, anuncia el amplificador de potencia digital STA510F de la familia de potencia di-gital para soluciones de au-dio monochip de elevada ca-lidad, es capaz de dirigir has-ta 100 W por canal de audio para cargas estreo de 8 . El nuevo dispositivo tambin puede dirigir configuraciones 4 x 50 W en 4 o hasta 200 W en mono-aural. El STA510F est especialmen-te indicado para trabajar con otras familias de dispositivos que usan la tecnologa de modulacin digital FFX de ST

para los fabricantes de siste-mas de audio. Este amplificador ha sido fa-bricado usando la tecnologa de proceso BiCMOS-DMOS de ST, que permite la integra-cin de estructuras de poten-cia DMOS, Bipolar y CMOS en el mismo chip. Por lo tanto, el STA510F es el compaero ideal para el nuevo STA330, un controlador PWM basa-do en tecnologa FFX de ST y del STA331, un procesador de audio FFX muy eficien-te y verstil con un ncleo ARM7DMI. La familia FFX ofrece alta calidad de audio, menor disipacin de potencia y re-duccin de costes de fabri-cacin para mltiples apli-caciones como productos inalmbricos y sistemas de audio personales y doms-ticos. El elevado nivel de in-tegracin de estas solucio-

nes monochip y su flujo total-mente digital desde la fuente de sonido al altavoz permiten el diseo de sistemas econ-micos, eficientes y de pequeo formato.

Para ms informacin:STMicroelectronics Iberia, S.A. Tel: 914051615 Fax: 914031134 Web: www.st.com

dX, middleware y encapsula-do PEGX con herramientas de desarrollo Renesas en la eva-luacin de los microcontrola-dores de la serie SH-2A. El paquete de usuario grfico (GUI) PEGX es reducido y r-pido. Su excepcional aparien-cia visual ofrece un API intuiti-vo y potente para el desarrollo de interface de usuario a nivel aplicacin. El middleware pre-ported de Express Logic incluye soporte de sistema de ficheros y se ha diseado para reducir el tiem-po requerido para desarrollar soluciones de conectividad em-bebida de alta velocidad. Los MCU de la serie SH-2A son dispositivos RISC de 32 bit superescalares con perifricos integrados de alta velocidad que consiguen ejecucin de operaciones en punto flotante excepcional para algoritmos y procesos grficos.

Renesas Technology y Express Logic lanzan una plataforma de control y proceso de seal en tiempo realOfrece sistema de ficheros, networking y soporte de USB Renesas Technology Europe anuncia que el sistema ope-rativo en tiempo real (RTOS) ahora soporta la serie de mi-crocontroladores (MCU) Rene-sas SH-2A, y ofrece una plata-forma de elevado rendimiento para aplicaciones que usan es-tos rpidos y potentes dispositi-vos en sistemas embebidos. Para aplicaciones que requieren almacenamiento o conectividad, tambin dispone de tres produc-tos de middleware ThreadX (sis-tema de ficheros FileX, NetX net-working stack y USBX USB stack) para los dispositivos SH-2A con mdulos de interface Ethernet y USB on-chip. Tambin se encuentra dispo-nible una plataforma comple-ta para diseo embebido de alto rendimiento que combi-na el sistema operativo Threa-

Los SH-2A implementan sis-temas embebidos con siste-mas operativos como la pla-taforma ThreadX. Entre las principales caractersticas de este RTOS se encuentran tamao compacto (el ker-nel slo requiere 2 Kbytes) y tiempo de arranque casi instantneo (el kernel tarda menos de 2 microsegundos). Robert Kalman, Ingeniero de Marketing de la Divisin CID de Renesas Technology Europe, afirma que la disponibilidad del RTOS ThreadX y su ecosis-tema en dispositivos SuperH(R) ofrece a los desarrolladores una nueva gama de soluciones de elevado rendimiento para apli-caciones embebidas. Los ban-cos de registro dual de los dis-positivos SH-2A superescalares, en combinacin con la baja la-tencia garantizada del RTOS Thread, dotan de respuesta de interrupcin rpida, un elemen-to esencial para control de mo-tores, herramientas de maqui-naria programable, productos de automatizacin de oficina, equipamiento mdico y produc-tos de audio digital.

William Lamie, Presidente de Express Logic, comenta que los microcontroladores de la serie SH-2A de Renesas estn espe-cialmente indicados para com-partir las capacidades en tiem-po real de elevado rendimiento de nuestro RTOS ThreadT y las tecnologas de software de los productos FileX, NetX, USBX y PEGX. Al combinar estos se-miconductores y productos de software, los desarrolladores pueden implementar aplicacio-nes avanzadas de proceso de seal digital en menos tiempo en una plataforma que facili-ta el desarrollo de cdigo y la migracin.

Para ms informacin:Renesas Technology Corp Web: eu.renesas.com

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TCNICA MEDICINA ELECTRNICA

Cursor cerebralCmo funcionan los Brain-Computer-Interfaces(Interfaz cerebro-ordenador)

Un ordenador controlado por el pensamiento algo que, en principio, ya es posible. Sin embargo, el problema viene a la hora de medir con precisin las pequeas corrientes del cerebro. Lo ms difcil es ltrar las rdenes de movimiento de las mltiples seales EEG.

Un gran nmero de equipos de investigacin en todo el mun-do [1][2][3] trabajan para conseguir un control que funcione gracias a las medidas tomadas de las complejas corrientes cerebrales. Los motores en las prtesis podrn moverse al-gn da con tan slo pensar en tal movimiento, y las personas discapacitadas tendrn la oportunidad de incorporarse a una vida normal. Todava tendrn que pasar algunos aos para que estos sistemas estn listos para su uso. Pero por ahora, en los laboratorios ya estn funcionando.

Para la medida, ampli cacin y digitalizacin de las pequeas corrientes cerebrales pueden utilizarse equipos comerciales. El principal desafo de los investigadores consiste en ltrar las rdenes de movimiento del resto de datos en paralelo, y qu complicada aritmtica y algoritmos de software se ne-cesitan para ello.

El Berlin Brain-Computer Interface (BBCI) [1] nace como un proyecto conjunto del grupo de anlisis de datos inteligentes FIRST del instituto Fraunhofer, el equipo de neurofsica de la clnica neurolgica del hospital berlins Charit y la Universi-dad Tcnica de Berln. El Ministerio Federal de Investigacin, la Comunidad Alemana de Investigadores DFG y la UE pro-mueven este prestigioso proyecto.

As funcionaEl BBCI se basa en el principio de pre-movimiento, mediante el cual el sujeto de prueba ha de imaginar que quiere mover un dedo, una mano o un pie, y con ello activar un control. La corriente cerebral se recibe en unos electrodos colocados en la cabeza (electroencefalograma = EEG). Con los mtodos y tecnologa actuales se tiene que reducir el nmero de rdenes posibles a dos o tres (por ejemplo a la derecha y a la izquier-da), porque los mrgenes de error son todava muy grandes. An as, esto basta para controlar un videojuego simple con la fuerza del pensamiento. Tambin se ha demostrado en un control robtico [4]. Incluso un sistema guiado por cursor para escribir (aproximadamente 7 caracteres por minuto) ha sido posible [5]. Es imprescindible que el usuario pueda ver el cursor en pantalla, y se reciba una realimentacin en el ordenador.

Con muchos BCI el paciente tiene un largo proceso de apren-dizaje (de muchas semanas) durante el que su pensamien-to se re eja en las corrientes cerebrales, y pueda controlar la mquina sin problemas. El BBCI, al contrario, se basa en un aprendizaje por parte del ordenador, cuyo tiempo ron-da la media hora. El paciente tarda intervalos de segundos en mover, por ejemplo, el dedo ndice derecho o izquierdo. Aproximadamente un tercio de los sujetos no responden al control por pensamiento despus del tiempo de aprendizaje, por razones todava poco claras.

Electrodos

Con el BBCI las corrientes cerebrales son conducidas por electrodos de 128 Ag/AgCl, que se estn cosidos en un gorro [6]. Un gorro EEG utilizado en medicina es muy similar, y cuesta alrededor de 2000 euros. Los electrodos estn distribuidos por todo el rea de la cabeza y hacen con-tacto aproximadamente cada 5 mm. En el marco de proyecto se desarroll un gorro EEG, que hace posible una buena conduc-tividad sin gel, y mide las diferencias de potencial de unos 50 V continuamente.

Las corrientes cerebrales uctan entre 0,5 y 50 Hz, y segn las diferentes activi-dades del cerebro predominan unos rangos de frecuencia u otros. Las frecuencias alfa, de entre 8 y 13 Hz son bastante conocidas y aparecen en los EEG en fases de relajacin. Al preparar un movimiento, principalmente tambin aparecen bajas frecuencias (por debajo de los 4 Hz).

Ampli cador y conversor A/D

Las seales circulan por 4 cables nos hasta 4 ampli cadores, cada uno con 32 canales. stas se digitalizan a 5 kHz con una resolucin de 16 bit y son enviadas mediante bra ptica a un PC. Los dispositivos utilizados son estndar.

1

2

Por Jens Nickel

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Anlisis de seal

Al principio del anlisis hay otro pre-procesamiento de los datos, que comienza con un sub-muestreo a 100 Hz. Del pensamiento de una ac-cin, a su ejecucin, transcurre aproximadamente un segundo, duran-te el que se detectan cambios relevantes en las corrientes cerebrales. Los periodos de 128 muestras (normalmente 1,2 s) son multiplicados con una funcin ventana mediante la cual las ltimas muestras se acentan. Despus una FFT (transformada rpida de Fourier), con la que el rango se reduce a lo inferior de 7 Hz. Despus de otra trans-formada inversa y otro muestreo a 20 Hz, se limita solamente a los ltimos valores.

Red de ordenadores

Con el BBCI se utilizan muchos ordenadores (co-merciales) debido a los requerimientos aritmti-cos, que estn comunicados entre ellos con una red Ethernet de 100 Mbit [6].

Clasi cacin

En los mdulos de software, programados en C++ y Mat-lab, reside la mayor parte del saber. Dos ramas del anlisis de seal en paralelo conducen a una deteccin y determina-cin de ambas posibilidades de movimiento. Los resultados de tales anlisis son combina-dos y el movimiento reconoci-do es distribudo en la Ethernet en unos 40 ms.

Realimentacin

El control opera un programa multimedia que se ejecuta en otro ordenador (Feedback-Client o cliente de realimenta-cin). Posteriormente el paciente ve en un monitor los efec-tos de su pensamiento.

Pre-procesamiento

El PC recibe las seales de los conversores A/D e inicia una rutina de pre-procesamiento para rebajar la carga aritmtica posterior. Las seales son ltradas en un paso banda (de 0,05 Hz a 200 Hz) y sub-muestreadas a 1000 Hz. Mediante la Ethernet se envan los paquetes de datos al resto de ordenadores, a la vez que se archivan en una base de datos.

3 4

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(080332)

Enlaces

[1] http://ida. rst.fraunhofer.de/bbci

[2] http://bci.tugraz.at

[3] www.bci-info.tugraz.at

[4] www. rst.fraunhofer.de/brain2robot

[5] http://ida. rst.fhg.de/publications/BlaDorKraSchWilMurMue06.pdf

[6] http://ida. rst.fhg.de/publications/KreBlaCurMue07.pdf

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prctica adaptador usb-can

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Por Klaus Demlehner

Pese a que el protocolo CAN es un protocolo en serie, no puede conectarse sin ms a un puerto serie de un ordenador. El adaptador USB-CAN de doble sentido que se describe en este artculo es una solucin compacta y sencilla a este problema. Con el software adecuado se puede hacer el seguimiento de toda la comunicacin de datos, y se pueden realizar operaciones como filtrar y almacenar en un abrir y cerrar de ojos o, mejor dicho, con un clic del ratn.

El protocolo CAN (Controller Area Net-work), diseado originalmente para el sector automovilstico, ya tiene 20 aos, pero cada vez se emplea con ms fre-cuencia. Este protocolo desarrollado por Bosch tiene la funcin de permitir la comunicacin de microcontroladores y otros aparatos electrnicos entre s. Se ha diseado especialmente para ser uti-lizado en ambientes con muchas inter-ferencias electromagnticas, para lo que se sirve de lneas de seal diferenciales, por lo que se utiliza especialmente en el sector automovilstico.

El proyectoCon el adaptador USB-CAN que presen-tamos en este artculo comunicarse con el bus CAN es muy sencillo. Mediante una conexin USB, que prcticamente todos los ordenadores de hoy en da tienen, se pueden leer los datos del bus CAN. Por supuesto, tambin se pueden enviar datos. Para ello, el software reco-mendado Tiny-CAN View cuenta con una interfaz de usuario prctica y clara.Junto con el software recomendado, el adaptador USB-CAN tambin puede utili-zarse con otro software de terceros, como

CANopen Device Monitor y CAN-REport. Una vez instalados los controladores para el chip de la interfaz USB de FTDI, el adaptador se puede controlar desde los sistemas operativos Windows y Linux. La posible actualizacin del fi rmware del microcontrolador tambin se puede rea-lizar mediante la conexin USB.

El esquemaEl tamao del esquema (fi gura 1) no re eja en absoluto el tamao del circuito impreso resultante. Sobre todo el micro-

Pese a que el protocolo CAN es un protocolo en serie, no puede conectarse sin ms a un puerto serie de un ordenador. El adaptador USB-CAN de doble sentido que se describe en este artculo es una solucin compacta y sencilla a este problema. Con el software adecuado se puede hacer

Pese a que el protocolo CAN es un protocolo en serie, no puede conectarse sin ms a un puerto

Comunicarsecon CAN

AdaptadorUSB-CANcompacto

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controlador, debido al encapsulado del dispositivo de montaje superfi cial, en verdad resulta mucho ms pequeo. Tambin resulta muy fcil reconocer los distintos bloques funcionales en el esquema: casi cada parte funciona con un circuito integrado.

La interfaz USB se ha realizado con un chip conversor USB a serie (IC1). El chip es el conocido FT232RL de FTDI. Este chip es perfectamente compatible con los sistemas operativos Windows y Linux. Externamente, el FT232RL sola-mente necesita un condensador (C6),

que se ocupa de estabilizar la tensin de alimentacin interna de 3,3 V.El microcontrolador de 16 bits de Fujitsu con funcionalidad CAN integrada (IC3) es el corazn del circuito. Del controla-dor utilizamos el interfaz serie y la fun-cionalidad CAN, pero tambin dispone

Aspectos destacados del hardware Aislamiento galvnico

Alimentacin externa de 9-48 V

Circuito de proteccin para CAN y alimentacin externa, especial para aplicaciones en el campo de la automocin.

Buffer de transmisin de hardware con temporizador de intervalos para 16 mensajes CAN.

Control del microcontrolador mediante un Watchdog Hardware

El fi rmware del mdulo se puede actualizar mediante el bus USB.

Aspectos destacados del software Recepcin de datos en modo sondeo o

suceso (funcin de llamada de retorno)

Seleccin de datos recibidos por fi ltro

Buffer de transmisin con temporizador de intervalos.

Almacenamiento de archivos de registro.

controlador, debido al encapsulado del dispositivo de montaje superfi cial, en verdad resulta mucho ms pequeo. Tambin resulta muy fcil reconocer los distintos bloques funcionales en el esquema: casi cada parte funciona con un circuito integrado.

C6

100n

C5

47p

C4

47p

D1

SMBJ5V0A

C1

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100n

C3

22

L1WE-742792116

FT232RL

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SSOP28

CBUS1CBUS0

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33p

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3

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GND

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RST

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5

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5 6

3

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78

X2

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1

2

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8

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R3

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8

7

J2

P2.5/A21/IN1/ADTG

P0.2/AD02/INT10P0.3/AD03/INT11P0.4/AD04/INT12P0.5/AD05/INT13P0.6/AD06/INT14P0.7/AD07/INT15

P4.4/SDA0/FRCK0P4.5/SCL0/FRCK1

P1.2/AD10/SIN3P1.3/AD11/SOT3P1.4/AD12/SCK3

P0.0/AD00/INT8P0.1/AD01/INT9

P1.0/AD08/TIN1P1.1/AD09/TOT1

P5.2/AN10/SCK2P5.3/AN10/TIN3

P5.4/AN12/TOT3

P3.2/WR/INT10R

P2.0/A16/PPG9P2.1/A17/PPGBP2.2/A18/PPGDP2.3/A19/PPGF

P6.2/AN2/PPG4P6.3/AN3/PPG6P6.4/AN4/PPG8P6.5/AN5/PPGAP6.6/AN6/PPGCP6.7/AN7/PPGE

P5.0/AN8/SIN2P5.1/AN9/SOT2

P3.4/HRQ/OUT4P3.5/HAK/OUT5

P3.7/CLK/OUT7

MB90F352SPFV

P2.4/A20/IN0

P4.2/IN6/RX1P4.3/IN7/TX1

P3.0/ALE/IN4

P3.6/RDY/IN6

P3.1/RD/IN4

P1.5/AD13P1.6/AD14P1.7/AD15

P5.5/AN13P5.6/AN14

P6.0/AN0P6.1/AN1

P4.0/X0AP4.1/X1A

P3.3/WRH

IC3

GND

1G

ND2

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RST

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47 4618 48

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404142434451

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23

63

101112131415

192016175253

5455565758596061

64

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49

50

1

34567

8

9

2

C

VCC

VCC

C10

100n

C12

100n

C9

22

C13

100n

C14

100nRN1.C

4k7

5

6

UBUS

X1

GND

DD+

5

1234

USB

071120 - 11

Figura 1. El esquema es ms grande que el circuito impreso. Se puede ver claramente que el microcontrolador de Fujitsu (IC3) es el componente principal de este circuito.

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prctica adaptador usb-can

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de un conversor A/D de 10 bits de 15 canales. No obstante, ste ltimo no es utilizado en este circuito.Para indicar el estado del adaptador USB-CAN, se han conectado cuatro LED (LD1...LD4) al controlador. Con la ayuda de la tabla 1, se puede leer el estado del adaptador.El microcontrolador (IC3) se puede pro-gramar mediante la interfaz USB. D1 se coloca como proteccin contra sobreten-sin. C1, L1, C4 y C5 se ocupan de que las interferencias de alta frecuencia que recoge el cable USB no afecten. Tambin protegen a IC1 de ellas.Cuando el puente de programacin J2 no est colocado, la pin 23 (MD0) se conecta mediante RN1C a la tensin de

embargo, esta funcin no est activada. Al colocar J3, el bus CAN se conecta a R3 (120). C2, C3, C9, C10, C12, C13 y C14 son condensadores supresores. En la figura 2 se reproduce el esquema del conector CAN. La figura 3 muestra la disposicin de los componentes.

SoftwareEl programa de control Tiny-CAN View est basado en la biblioteca GTK+. En el sistema Windows, se debe instalar esta biblioteca en primer lugar.

Cuando Tiny-CAN View se abre por primera vez, el programa advierte de que todava no se ha cargado ningn archivo de configuracin. Despus de hacer clic en OK, en primer lugar se deben determinar los ajustes.En la ventana principal (figura 4) se puede ver toda la informacin de un vistazo. En 1 se muestran los mensajes recibidos. Para ello debe haber empe-zado la grabacin de la lnea. En 2 se muestran los mensajes filtrados; 3 mues-

alimentacin y el pin 21 a tierra. Ahora el controlador est en modo RUN. Cuando se coloca el puente de progra-macin, el pin 23 (MD0) se conecta a tierra. El transistor T1 conduce y sumi-nistra una corriente elevada al pin 21 (MD2). Ahora el controlador se encuen-tra en modo de programacin.IC2 es un controlador de reinicializacin que, junto con el puente J1, forma un circuito de reinicializacin externo para el microcontrolador.Al igual que para todos los circuitos CAN, para este proyecto tambin hace

falta un transceptor CAN. En nuestro caso se trata de IC4, un PCA82C251, que cumple con la norma ISO 11898. Este circuito integrado es al circuito lo que un MAX232 al PC: convierte las seales CAN de 24 V a nivel TTL y viceversa.R1 tambin se ocupa de que el micro-controlador no pueda bloquear el bus CAN durante la inicializacin. R2 sirve para el control del aumento y la dismi-nucin de corriente (slope control); sin

1 2 3 4 5

6 7 8 9

Conector Sub-D de 9 pines

Pin Seal Descripcin1 - reservado2 CAN-L seal bus CAN, bajo3 CAN-GND masa CAN4 - reservado5 CAN Shield no conectado6 GND masa CAN (opcional)7 CAN-H seal bus CAN, alto8 - reservado9 CAN-V+ no conectado

071120 - 12

Figura 2. En esta ilustracin se muestra la distribucin de pines del conector SUB-D de 9 pines para la conexin al bus CAN.

Figura 3. Vista superior de la disposicin de los componentes. Las dimensiones del circuito impreso dan la impresin de lo

compacto de este proyecto.

Lista de materiales:ResistenciasR1 = 10 kR2 = 1 kR3 = 120 RN1 = array de resistencias 4 x 4k7RN2 = array de resistencias 4 x 1k

Condensadores:C1 = 10 nC2, C6, C10...C14 = 100 nC3, C9 = 22 C4, C5 = 47 pC7, C8 = 33 p

Semiconductores:D1 = SMBJ5V0AIC1 = FT232RL

IC2 = TPS3825-33IC3 = MB90F352SPFVIC4 = PCA82C251TLD1 = LED 3 mm, baja potencia, verdeLD2 = LED 3 mm, baja potencia, rojoLD3, LD4 = LED 3 mm, baja potencia,

amarilloT1 = BSS84

Varios:Cristal Q1 = 4 MHzL1 = WE-742792116 SMD ferrita (Wrth)X1 = conector de montaje USB 2.0 tipo BX2 = conector Sub-D de 9 pinesJ1, J2 = conector header de 4 pinesJ3 = conector header de 2 pines Kit de montaje compuesto por un circuito

impreso con dispositivos de montaje su-perficial premontados y todos los restantes componentes disponible es www.elektor.es.

Tabla 1. Indicacin de estado del LED

LED Descripcin

LD1 LD2

apagado encendido Se pone en marcha el firmware del mdulo.

encendido Mdulo en condiciones de funcionamiento, no hay comunicacin con el PC.

destellos Conexin con el PC establecida.

parpadeaEl estado del bus CAN es Error Warning, el buffer FIFO para la recepcin est lleno.

encendido El estado del bus CAN es Bus Off.

LD3 LD4

parpadea/encendido Mensaje del bus CAN recibido con xito.

parpadea/encendido Mensaje del bus CAN enviado con xito.

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199/2008 - elektor, electronics worldwide

tra la lista macro y 4 la lista de envo. En este caso, una macro es un men-saje CAN almacenado que se puede enviar de forma muy rpida y fcil. Las macros son muy sencillas de crear desde el men macro.Por otra parte, la lista de envo se puede ampliar con ms lneas segn la nece-sidad a travs del men de confi gura-cin (Options -> Setup, solapa transmit). Tambin se pueden ajustar y adaptar los fi ltros de los mensajes mediante el sub-men Filter. Los mensajes se pueden fi l-trar de tres formas distintas:

single: se filtra del flujo de datos un mensaje CAN con un ID determinado.

range: se separan los mensajes con un ID entre dos valores introducidos (Id start e Id stop).

masked: el ID se fi ltra mediante una mscara. Slo se comparan los bits que se colocan en el campo mscara en 1 (vase fi gura 5). El valor de los dems bits de los datos recibidos no importa.

En la lista de envo se pueden mostrar los valores de CAN Id y datos de distin-tos modos. Con un prefi jo se indica de qu notacin se trata; x indica hexade-cimal; d, decimal; b, binaria, y c, ASCII. Para cambiar de modo, se hace clic con el ratn en el prefi jo.

Manos a la obraEl mdulo se suministra con todos los componentes SMD ya montados. Slo los componentes de montaje convencio-nal estn an por soldar (fi gura 6).Con el conector USB montado, se puede programar el controlador. En primer lugar se deben instalar los controladores del chip FTDI (interfaz USB). Para ello, el mdulo NO puede estar conectado al puerto USB. El controlador ms actual se puede descargar del sitio web de FTDI [1]. En el momento de escribir este artculo, se trata de la versin 1.35r1 para Linux y la versin 2.04.06 para Windows, de la que tambin se puede descargar un archivo setup executable con el nombre CDM 2.04.04.exe.Para poder programar el microcon-trolador, se debe haber colocado el puente de programacin J2. Slo despus de esto se puede conectar el cable USB (atencin: NO se debe encender o retirar J2 mientras el cable USB est conectado). Ahora el ordena-dor deber detectar nuevo hardware

(Windows) y especifi carlo como puerto en serie USB.Descargue el software de la web de Ele-ktor y descomprima el archivo .zip. Abra ahora el programa TCanFirst en la car-peta .../Tiny-CAN/FU_down/TCanFirst. Este programa programar los Flash Bios del mdulo. Despus del mensaje de confi rmacin de que la grabacin se ha realizado con xito, corte la comuni-cacin con el USB y retire el puente de programacin (J2).Al volver a conectar la clavija del USB, se enciende el LED rojo. Ahora podemos programar el fi rmware real. Para ello, abra el programa TCanProg en la car-peta .../Tiny-CAN/fu_down/TCanProg.

31

2

4

Figura 4. En la ventana principal del software se pueden leer los datos claramente.

Figura 5. En la ventana de con guracin del ltro se pueden introducir los parmetros de ltro muy fcilmente.

Figura 6. El mdulo est montado de una forma realmente muy compacta y ordenada. Los LED de estado reproducen directamente la situacin de trabajo actual.

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prctica adaptador usb-can

20 elektor, electronics worldwide - 9/2008

Cuando el LED verde se enciende, sig-nifica que todo ha salido bien. Para la actualizacin del firmware, solo debe ejecutar la ltima accin (ejecutar TCanProg). Ahora ya se puede iniciar el programa de control CAN.Tiny-CAN View es un programa de con-trol CAN para Windows y Linux. Se puede descargar del sitio web de Ele-ktor mediante el enlace a la pgina del proyecto correspondiente a este art-culo. El programa es un proyecto GNU de cdigo abierto y se ha desarrollado en C con MinGW/Gtk+ y utiliza, como se ha dicho, la biblioteca GTK+. Se pue-den descargar de [2]. Escoja Develop-ment Environment Revision e instale la biblioteca.Tiny-CAN View crea una comunica-cin automtica con el adaptador USB-CAN si se escoge mhstcan1.dll como controlador. En la solapa CAN del men de configuracin se puede ajustar la velocidad de transmisin. Para realizar una primera prueba, no es necesario que configure las solapas restantes, as que puede pasarlas por alto. Como se ha dicho, el programa puede utilizar filtros para mayor cla-ridad en el flujo de datos. Tambin puede almacenar los datos recibi-dos en un archivo y se pueden man-dar mensajes CAN. Incorpora ayuda para marcos estndar (ID de 11 bits) y ampliados (ID de 29 bits).En la pgina de proyecto del sitio web de Elektor correspondiente a este art-culo se han recopilado todos los enlaces y los programas necesarios. Desde dicha pgina pueden encontrar fcilmente todo el software y los controladores. Tambin pueden encontrar el esquema del circuito impreso del circuito en esta pgina.Para aquellos para los que la caja del SMD del microcontrolador resulte dema-siado pequea: este mdulo se puede conseguir como kit de montaje en www.elektor.es. El kit consta de un circuito impreso sobre el que estn ya monta-dos los componentes SMD. Solamente debe montar los componentes de mon-taje convencional (through-hole).

(071120)

Enlaces:[1] www.ftdichip.com

[2] http://gladewin32.sourceforge.net

[3] www.mhs-elektronik.de/tiny-can

Proyectos con CAN:Domticahttp://caraca.sourceforge.net CARACA corresponde a Automatizacin y Control Remotos de CAN con AVR. CARACA es un proyecto de automatizacin domstica que se basa en una red de circuitos progra-mables conectados entre s. Estos circuitos pueden llevar a cabo distintas acciones, como conectar o desconectar aparatos, descodificar las rdenes de un mando a distancia por infrarrojos, controlar termos-tatos, etc. Cada nodo de la red se puede comunicar con cualquier otro nodo me-diante el potente protocolo CAN, y se puede hacer el seguimiento del estado en un ordena-dor, que, a su vez, puede estar conectado a Internet.

Toyota Priuswww.eaa-phev.org/wiki/Prius_PHEV_User_Interfaces En esta pgina se tratan las posibi-lidades de adaptacin de la interfaz de usuario y las posibilidades de gestin de State Of Change del Toyota Prius. Un aparato tal debera poder emitir las mismas seales lgicas que el Prius PHEV Pseudo Code.

Satlitehttp://can-do.moraco.info CAN-Do! es un microcontrolador (widget) que se ha diseado para servir de interfaz a la red de alambrado de un satlite y, a travs de esta red, ofrecer acceso a la unidad integrada Housekeeping, que supervisa y administra los distintos sub-sistemas del satlite. Los objetivos bsicos son reducir al mnimo la cantidad necesaria de cableado y facilitar la integracin en una nave espacial.

Control de temperaturawww.ece.usu.edu/experiences/5770_projects/zone_heating_system_sp03/index.htm En esta pgina se expone un sistema diseado por estudiantes que controla la temperatura de distin-tas habitaciones de una casa. Mediante una aplicacin informtica, el usuario puede regular la temperatura de las distintas zonas y mirar el estado actual. Un controlador aparte se ocupa del estado de cada zona y enciende la calefaccin o el aire acondicionado.

El controlador principal se comunica mediante un bus CAN con los controladores de zona, que guan las vlvulas de la calefaccin y envan al controlador principal la temperatura actual me-dida. El ordenador y el controlador principal se comunican mediante una conexin en serie.

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prctica miniproyecto

22 elektor, electronics worldwide - 9/2008

Detector de ultrasonidosLocalizacin de altas frecuenciasPor Ton Giesberts

Con la ayuda del circuito que describimos en este artculo, se puede controlar de modo rpido y sencillo si en algn lugar se producen sonidos perjudiciales de alta frecuencia. Esto es especialmente importante en lugares en los que se colocan aparatos ahuyentadores de grupos de jvenes por ultrasonidos. Mediante 10 LED se muestra la presin sonora de seales con frecuencias entre 16 y 40 kHz.

Para ahuyentar a grupos de jve-nes, hoy en da se utiliza un sistema de audio por ultrasonidos (como el Mos-quito). Este tipo de sistema hace que en las proximidades de los lugares donde se renen estos jvenes se produzcan sonidos con frecuencias entre 17 y 20 kHz. Estos sonidos resultan muy irritan-tes para los jvenes y, como resultado de ello, al cabo de poco tiempo se marchan del lugar. Las personas mayores ya no pueden or esta(s) frecuencia(s) y, por lo tanto, no sufren ninguna molestia.En este caso, el concepto ultrasonido no resulta en absoluto correcto. Por ultrasonido normalmente se entiende la gama de frecuencias que queda por encima de lo que el odo humano puede percibir, es decir, por encima de 20 kHz. Dado que los sonidos que se emiten tie-nen frecuencias inferiores a 20 kHz, no slo las oyen los grupos de jvenes (siempre que no sufran todava ningn problema auditivo), sino que tambin los notan, e incluso bastante mejor, los bebs, los nios pequeos y los anima-les domsticos. Ahora bien, segn las indicaciones del fabricante, la presin sonora de estos aparatos no es dema-siado alta, pero si el sonido ahuyentador se considera molesto, muy seguramente ser todava ms irritante para bebs y nios pequeos (sin tener en cuenta posibles deterioros de la capacidad auditiva por una exposicin prolongada a este ruido).Los bebs y los animales domsticos no pueden decir qu les pasa (aparte, quizs, de los loros). As pues, al salir a pasear por la ciudad con un beb,

puede ocurrir que el nio est expuesto a este tipo de sonidos sin que los padres se percaten de ello.Para hacerse rpidamente una idea de si se produce algn sonido perjudicial de alta frecuencia, hemos diseado un indi-cador que detecta estas seales y mide su potencia. Diez LED muestran la pre-sin sonora de los sonidos con frecuen-cias entre 16 y 40 kHz. Las frecuencias ms bajas se inhiben mediante un fi l-tro de paso alto Butterworth de quinto orden, de modo que el indicador no reacciona ante el habla y otros sonidos comunes.En la escala se parte de una oscilacin mxima con una presin sonora de 90 dB. Si se est expuesto durante ms de una hora a 90 dB, essite la posibilidad de sufrir lesiones auditivas permanentes. Si tambin se sufren lesiones auditivas al estar expuestos a frecuencias que el hombre ya no puede or (por ejemplo, el desgaste de la cadena de hueseci-llos) es algo que hasta ahora no se ha investigado.

EsquemaEl circuito de la gura 1 puede parecer grande, pero es ms fcil de lo que se espera. En total consta de un preampli-fi cador de micrfono, un fi ltro de paso alto de quinto orden, un rectificador activo, un amplifi cador separador y, por ltimo, un indicador de emisin con diez LED. Para la conexin de los LED se uti-liza un viejo LM3915 de confi anza en modo punto (en este caso no escoge-mos ninguna barra deliberadamente a

causa del consumo de corriente) en la aplicacin ms sencilla con REF ADJ en masa. La seal de entrada para la emi-sin completa debe ser (tipo) 1,28 VDC.Con la ayuda de este valor y la sensi-bilidad del micrfono electret utilizado, podemos calcular la amplifi cacin nece-saria. Para esto ltimo se ha escogido un tipo que se puede conseguir en Farnell (KEEG1542TBL-A de Kingstate). Hemos optado por ste especialmente por las caractersticas que se mencionan en la fi cha tcnica (se pueden descargar de Farnell). En 20 kHz muestra una tenden-cia al alza, lo que nos hace llegar a la conclusin de que tambin servir para frecuencias superiores a 20 kHz. Por encima de 20 kHz la curva tambin ten-dr un curso irregular; aqu se trata de una medicin indicativa que debe mos-trar aproximadamente lo elevada que es la presin sonora.Con 90 dB la cpsula del micrfono suministrar aproximadamente 8 mV. Si tenemos en cuenta que el rectifi cador cuenta con un detector de cresta (hay un factor de 2 de diferencia en la amplifi -cacin) y que la sensibilidad del electret puede divergir 3 dB, la amplifi cacin del circuito se situar entre 80 y 160.En la entrada se ha colocado una etapa de amplifi cacin (IC1A), que ampla 40 veces. En ella se cortan de inmediato las frecuencias ms bajas (C1 y C4). Con C3 y R5 se compensa un poco el resul-tado de la caracterstica despus de 20 kHz. Como amplifi cador operacional se ha escogido un amplifi cador operacio-nal rail-to-rail TS924IN de ST, que puede llegar a suministrar hasta 80 mA. Este

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239/2008 - elektor, electronics worldwide

MIC1

R2

2k2

LED812

LED713

LED1010

LED911

LED614

LED317

LED218

LED515

LED416

V+3

DIV LO4

LED11

V-2

IN5

REF ADJ8

MD SEL9

DIV HI6

REF OUT7

IC2

LM3915N

R1

100R

R739k

R6

1k

C4

100n

C3

6n8

R5

1k

R4

1M

C1

1n

R3

1M

25V

C2

220u

+3V

+3V

C6

1n

C8

1n

C9

1n

C10

1n

C7

1n

R1410k

R13

10k

C11

10n

R19

4k7

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

R8

4k7

R9

8k2

R10

5k6

R11

12k

R12

33k

P1

2k5

4

11IC1

2

31IC1A 5

67IC1B

810

9

IC1C

1412

13

IC1D

R17100k

R16100k

R18

47R

C13

470n

IC1=TS924IN

C12

100n

BT13V

+3V

25V

C14

220u

D12

BAT85

R15

1k

D11

BAT85

P2

250k

C5

15p

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Term.2 L Term.1

Figura 1. Con la ayuda de este circuito se pueden detectar seales de audio de alta frecuencia.

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3503/2008 - elektor, electronics worldwide

Hz y 10 kHz. Con un ajuste de aproxi-madamente 250 Hz, se consigue un so-nido aproximadamente como los robots Cyclon originales.

MontajeEn la fi gura 4 se ha representado un esquema del circuito impreso para el distorsionador de voz. El montaje de los componentes no necesita demasiadas explicaciones; sirve sobre todo como vi-sin general. El controlador ya progra-mado se encuentra disponible en Ele-ktor con el nmero EPS 070859-41, pero tambin lo puedes programar por ti mismo (software 070859-11; ten en cuenta los ajustes para la programacin del controlador; vase cuadro).Segn el tipo de micrfono utilizado, se coloca un puente en K1 si utilizamos un modelo electreto. En K2 el puente se co-loca segn el tipo de seal de salida de-seado (clavija 2-3 para uso del amplifi -cador fi nal, 1-2 para la seal de lnea).El circuito absorbe poca corriente; prin-cipalmente depende de la emisin del

amplifi cador fi nal (entre 25 y 150 mA). Para la alimentacin es mejor utilizar una batera de 9 V si el circuito no se utiliza de forma prolongada. Si el ampli-fi cador fi nal no se utiliza, la intensidad de corriente desciende a unos 25 mA.En la primera puesta en marcha, pue-de ser mejor ajustar el efecto al mni-mo. Cuando la seal de audio no suena

distorsionada, sabemos que el circuito funciona bien y el efecto puede ampliar-se. Demasiado efecto hace que al fi nal no se produzca sonido alguno (segn la fi gura 3). Con P1 se ajusta a concien-cia, para que el efecto sea perfectamen-te audible al mismo tiempo que el habla contina siendo comprensible.

(070859)

Ajustes para el controlador de los programadoresFusibles: -Deteccin de apagn desactivada: BODLEVEL=111 -Reloj PLL: CKSEL=0001, SUT=11

Orientacin P1 y P2-P1: Valor ms pequeo -> frecuencia ms alta.-P2: Valor ms grande -> ms efecto.

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24 elektor, electronics worldwide - 9/2008

amplificador operacional tiene un GBW (producto ganancia ancho de banda) relativamente grande, de 4 MHz, de modo que el ancho de banda del ampli-ficador de entrada, con una amplifica-cin de 40 x, todava es de 100 kHz (C5 slo sirve para el desacoplamiento de alta frecuencia), lo que resulta ms que suficiente para esta aplicacin. A con-tinuacin hay un filtro rgido alrededor de IC1B que slo deja pasar frecuencias superiores a 16 kHz (-3 dB). En el grfico (figura 2) se pueden observar las curvas de amplitud del amplificador de entrada solo y del amplificador de entrada con filtro. Para que el filtro de quinto orden tenga un buen funcionamiento, no basta con un buffer, sino que el amplificador operacional debe amplificar dos veces (se puede ver claramente en el grfico). Se trata de un elemento bastante secun-

entrada del amplificador operacional contra corrientes de entrada negativas demasiado grandes.La corriente de salida del rectificador (ctodo D12) carga mediante R18 el condensador C13 hasta el valor pico. R18 limita adems la corriente de carga mxima. Con el dimensionamiento proporcionado, C13 se carga relativa-mente rpido; la constante de tiempo es de apenas 22 s. Con la ayuda de P2, la amplificacin total del circuito se puede establecer en un rango amplio, de modo que se pueden utilizar las cp-sulas (menos sensibles). El tiempo de descarga de C13 vara un poco con el ajuste de P2, pero no tiene demasiada importancia. El cuarto amplificador operacional (IC1D) se utiliza como buffer para direc-cionar el LM3915.La resolucin del LM3915 es ciertamente de 30 dB (10 x 3 dB), pero, debido al diseo sencillo del rectificador, la corriente circula por C13 de forma no directamente proporcional a la seal de entrada. El LED D1 de ms abajo se enciende con -21 dB con respecto a la corriente necesaria para hacer que el LED de ms arriba (D10) se ilumine.El consumo de corriente de todo el cir-cuito est entre 11 y 15 mA, lo que per-mite 6 das de utilizacin ininterrumpida. El circuito funciona hasta casi 2 V, de modo que en lugar de pilas alcalinas tambin se pueden utilizar pilas recar-gables. As resulta ms respetuoso con el medio ambiente.Aquellos a los que les guste experimen-tar, pueden intentar hacer una pequea parablica para poder localizar la fuente del sonido ultrasonido. En ese caso, el electret se debe colocar en el punto focal. Puede que tambin funcione bien con un pequeo embudo...

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dario, puesto que, en tal caso, las dems etapas tienen que amplificar menos.Se ha hecho que uno de los componen-tes del filtro sea regulable para poder compensar un poco las tolerancias de los otros componentes. Con P1 la curva se puede alinear lo ms recto posible. Si no se tienen los medios para medirlo, se puede fijar 870 como valor de con-signa para P1. Se recomienda medir los condensadores C6... C10 con el mismo valor.El rectificador alrededor de IC1C es un modelo estndar, en el que el diodo uti-lizable entre la salida del amplificador operacional (pin 8) y la entrada de inver-sora (pin 9) no es necesario, dado que la salida no puede ser negativa. Para un funcionamiento correcto, la entrada del rectificador se conecta a AC (R15/C12) con la salida del filtro. D11 protege la

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+3

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dBr A

6k 100k7k 8k 9k 10k 20k 30k 40k080602 - 12

50k 60k 70k 80kHz

Figura 2. Respuesta de frecuencia del amplificador de entrada solo (azul) y del amplificador de entrada con el filtro de paso alto (verde).

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Hz y 10 kHz. Con un ajuste de aproxi-madamente 250 Hz, se consigue un so-nido aproximadamente como los robots Cyclon originales.

MontajeEn la fi gura 4 se ha representado un esquema del circuito impreso para el distorsionador de voz. El montaje de los componentes no necesita demasiadas explicaciones; sirve sobre todo como vi-sin general. El controlador ya progra-mado se encuentra disponible en Ele-ktor con el nmero EPS 070859-41, pero tambin lo puedes programar por ti mismo (software 070859-11; ten en cuenta los ajustes para la programacin del controlador; vase cuadro).Segn el tipo de micrfono utilizado, se coloca un puente en K1 si utilizamos un modelo electreto. En K2 el puente se co-loca segn el tipo de seal de salida de-seado (clavija 2-3 para uso del amplifi -cador fi nal, 1-2 para la seal de lnea).El circuito absorbe poca corriente; prin-cipalmente depende de la emisin del

amplifi cador fi nal (entre 25 y 150 mA). Para la alimentacin es mejor utilizar una batera de 9 V si el circuito no se utiliza de forma prolongada. Si el ampli-fi cador fi nal no se utiliza, la intensidad de corriente desciende a unos 25 mA.En la primera puesta en marcha, pue-de ser mejor ajustar el efecto al mni-mo. Cuando la seal de audio no suena

distorsionada, sabemos que el circuito funciona bien y el efecto puede ampliar-se. Demasiado efecto hace que al fi nal no se produzca sonido alguno (segn la fi gura 3). Con P1 se ajusta a concien-cia, para que el efecto sea perfectamen-te audible al mismo tiempo que el habla contina siendo comprensible.

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Ajustes para el controlador de los programadoresFusibles: -Deteccin de apagn desactivada: BODLEVEL=111 -Reloj PLL: CKSEL=0001, SUT=11

Orientacin P1 y P2-P1: Valor ms pequeo -> frecuencia ms alta.-P2: Valor ms grande -> ms efecto.

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