Clon del programador PicKit 2 y su uso como analizador lógico

Hace algunos años intenté hacer algo con un microcontrolador PIC 16F84A. Lo máximo que llegué a hacer fue manejar algún LED y cuatro displays 7 segmentos mediante multiplexado. En ese entonces utilicé el programador de Pablin por puerto paralelo.

Lo que queda del programador Pablin que armé hace algunos años 

Más adelante, para el circuito sensor de temperatura que publiqué hace un tiempo, necesité grabar un PIC 12F675 y no recuerdo si intenté programarlo con el programador de Pablin pero lo cierto es que no resultó tan fácil como con el 16F84A. Finalmente logré grabarlo con el programador RCD pero la grabación no siempre resultaba exitosa.

Recientemente intenté grabar un PIC 16F628A (que al final resultó estar roto) con el programador RCD pero no pude. Armé entonces una versión para zócalo de 18 pines del programador MultiPic 5 ver. 2 y tampoco pude. Estuve varios días intentando buscar la posible falla así como otros posibles programadores que funcionaran.

Finalmente decidí comprar un programador comercial. Más específicamente un clon del PicKit 2 de Microchip. El precio fue de $1350 (unos 68 dolares) a un vendedor que ya le había comprado por mercadolibre Uruguay. También le compré un PIC 16F628A.

Motor homopolar

Con un imán (que sea conductor y "potente"), una batería y un alambre, se puede construir un motor muy sencillo aunque también muy poco útil.

Motor homopolar construido con un imán, un cable y una batería

Este motor, que aparentemente se denomina motor homopolar, funciona debido a que el campo magnético $\vec{B}$ generado por el imán, ejerce una fuerza sobre el conductor por el que circula una corriente $I$.

Ingeniería inversa de un cargador Novacell

Necesitaba cambiar uno de los diodos LED del cargador de la imagen y al abrirlo vi que sus componentes eran muy básicos (y muy pocos). Así que me pareció interesante obtener, mediante observación, el esquema eléctrico del mismo.

Sensor temperatura ambiente con LM335

Este circuito lo realicé para poder medir la temperatura ambiente.

Circuito para medir temperatura ambiente mediante sensor LM335 + microcontrolador PIC12F675

Como sensor de temperatura utilizo un sensor analógico LM335. El valor que entrega el sensor es convertido a digital mediante el conversor de un microcontrolador PIC 12F675 y luego, este mismo microcontrolador, envía el resultado de la conversión a la PC mediante el puerto serie y utilizando el protocolo RS232.

Diagrama de bloques del sistema

A su vez en la PC se ejecuta un programa escrito en Python que se encarga de solicitar los datos al PIC y mostrarlos en pantalla. Para utilizar el archivo Python deben tener instalado Python y PySerial.

Subcircuitos en GSchem

En este post les muestro como creé un subcircuito mediante "gschem" para luego usarlo en otro circuito cualquiera. El subcircuito creado es un rectificador de onda completa que luego voy a utilizar para simular el circuito de una fuente de continua.

Encapsulado de un circuito rectificador de onda - Wikipedia

Onda cuadrada mediante puerto serie y Pyserial

La comunicación mediante el protocolo RS232, usualmente por el puerto serie, entre una PC y otro dispositivo, se realiza enviando (o recibiendo) un bit tras otro por los pines TX (transmisión) y RX (recepción) de dicho puerto.

A su vez, el puerto posee otros bits de control por los cuales no se envían ni reciben datos, sino que son utilizados para indicarle al dispositivo externo cuando está disponible la PC para recibir datos y demás.

Estos bits de control se pueden utilizar para generar por ejemplo una señal de onda cuadrada como en este post.

Para controlar el puerto utilizo las librerias PySerial escritas en el lenguje Python y como línea de control tomo el pin 7 RTS (Request To Send) del puerto serie.

Timer0 del PIC 12F675

El PIC 12F675 posee dos timers/contadores de nombres timer0 y timer1.

Estos se pueden utilizar en modo timer (para medir tiempos) o en modo contador (para contabilizar pulsos externos). Este último modo se podría utilizar por ejemplo para crear un frecuencimetro mediante el PIC.

En este post trato de explicar como utilizar el timer0 en modo timer.

Conversor AD del PIC12F675

El PIC 12F675 posee un conversor análogico-digital de 10 bits. A su vez, se pueden tener hasta 4 entradas analógicas a convertir debido a que el conversor hace una multiplexación entre estas cuatro entradas.

Para configurar las propiedades de la conversión, se utilizan los registros ADCON0 (ubicado en el banco 0) y ANSEL (ubicado en el banco 1).

Registros utilizados para configurar el conversor AD del PIC 12F675

Microcontrolador PIC 12F675

A grandes rasgos podríamos decir que un microcontrolador es un tipo de circuito integrado al que le podemos "cargar" un programa (software) para que realice lo que nosotros queremos.

Microcontrolador PIC 12F675 de la empresa Microchip

El PIC 12F675 de la imagen superior es uno de los modelos de microcontroladores PIC que posee la empresa Microchip.

Osciloscopio Goldstar OS 9020P

Por $1600 (unos 80 dolares) pude conseguir un osciloscopio en mercadolibre para poder experimentar un poco. Es de la marca Goldstar modelo OS 9020P de 2 canales y 20MHz de ancho de banda.

En el mismo mercado el precio de otro similares es de unos 300 dolares y en plaza el precio de estos equipos nuevos es superior a los 500 dolares, por lo que se puede considerar que fue un muy buen negocio.

Vista del osciloscopio al encenderlo por primera vez

El único detalle es que el mio no funciona funcionaba.

Rectificador de media onda. Simulación con gschem + gnetlist + ngspice

El circuito que pretendo simular es un sencillo rectificador de media onda. La idea de fondo es aprender a incluir un archivo con un modelo SPICE de un componente. En este caso del diodo 1N4148.

Circuito a utilizar creado con el software ngSpice de la suite gEDA

El circuito lo dibujo con el software gschem de la suite gEDA y la simulación la realizo con el software ngSpice de la misma suite. Esto es software libre para GNU/Linux.

Curva característica $V_{DS}-I_{DS}$ de un transistor nMOS

Si se busca en la Wikipedia, se pueden obtener las siguientes curvas características $V_{DS}-I_{DS}$ para un transistor nMOS a distintos voltajes $V_{GS}$ (Gate-Source) constantes:

Curvas características $V_{DS}-I_{DS}$ de un transistor nMOS para distintos voltajes $V_{GS}$ fijos

En este post intento reproducir una de estas curvas usando el simulador NgSpice en GNU/Linux.

Instalando ngSpice desde las fuentes

El programa ngSpice permite simular circuitos electrónicos en GNU/Linux. Por sí mismo no posee una interfaz gráfica, aunque existen otros programas que actúan como interfaz gráfica del mismo.

Vista de la línea de comandos del programa ngSpice

En mi caso estoy usando la distribución "Ubuntu" de GNU/Linux y para instalarlo procedí de la siguiente forma:

Manejo del puerto paralelo desde GNU/linux

El puerto paralelo de una computadora esta compuesto por 25 pines que se pueden dividir en cuatro conjuntos:

• 8 pines de datos de lectura y escritura (pines 2 al 9)
• 5 pines de estado de solo lectura (pines 10,11,12,13 y 15)
• 4 pines de control de solo escritura (pines 1,14, 16 y 17)
• 8 pines de tierra (pines 18 al 25)

En GNU/linux es muy fácil crear programas que permitan enviar y leer datos hacia y desde el puerto paralelo.

Conector DB25 hembra del puerto paralelo de una computadora - Wikipedia

En mi caso he realizado un programa en lenguaje c que permite enviar un numero entre 0 y 255 hacia el puerto paralelo. El número a enviar es ingresado por el usuario.

Números reales en base 2

Para que una computadora pueda entender un número y utilizarlo para realizar operaciones, como sumas y restas, es necesario expresar dicho número en base 2.

Existen distintas formas de representar un número en base 2, y según cómo sea el número a representar, nos convendrá utilizar una u otra representación.