Actividad 1:
Vamos a realizar el siguiente circuito para aprender a utilizar el osciloscopio digital y para saber como funciona los protocolos de controles remoto como TV,DVD,VCR,Audio,AA,etc.
Funcionamiento y circuito del integrado IRM8601:
Es un integrado que actúa como receptor de señales infrarrojas.
Dicho integrado tiene tres terminales; 1)Out 2)Masa 3)Vcc.
Armamos un circuito para que se comporte como un receptor de señal infrarroja
Imagen 1
Posee una resistencia llamada pullup de 47K que se utiliza para polarizar el transistor, y este toma la señal de luz como un "0" y lo cambia a un "1", es decir se comporta como una llava abierta, eso se llama señal inversora.
Y también posee un filtro pasabajos RC, de 47 ohm y 47uf respectivaente, este se utiliza para no tener interferencias con otras señales de similar longitud de onda como por ejemplo un tubo fluorescente.
Este filtro mudula la señal y la toma como un codigo en el que el LED infrarrojo se prenda y apague en un tiempo determinado, para tener buena inmunidad, durante un determinado tiempo se prende y apaga muchas veces. Dicha frecuencia se denomina Portadora o Carrier.
Protocolo:
Es un conjunto de reglas normalizadas para la representación, señalización, autenticación y detección de errores necesario para enviar información a través de un canal de comunicación, y asi tener un buen funcionamiento de los dispositivos,el acuerdo sobre la forma en que se entenderán o asumirá el intercambio de información entre los equipos transmisores de datos para que estos puedan entenderse unos a otros.
Protocolos mas usados:
RC-5: Philips
SIRC: Sony
Japanese Format: Producido por Sanyo, comercializado por NEC
JVC Potocol
Mitsubishi Protocl
Nokia NRC17
El circuito mostrado anteriormente lo utilizaremos para medir, capurar y almacenar en formato de imagen la señar capturada, para ello tendremos que seguir los siguentes pasos en el osciloscopio digital.
Imagen 2
Luego de armar el circuito y conectar el osciloscopio digital, vamos a pulsar un botón del control remoto que nosotros trajimos, en este caso es el de un SAMSUNG, para que el osciloscopio nos indique la señal decodificada de lo que nos envía el botón (en este caso es el de encendido) del protocolo que tiene el led inflarrojo de samsung.
Imagen 3
Aclaración: Acoplar el CH que estamos usando en DC (corriente continua) ya que si está en alterna, el capacitor interno cargará y este se reflejará en la señal medida.
En el MENU de Trigger cambiar el flanco descendente a la segunda opción porque queremos empezar a ver desde que desciende la señar
Y poner Modo único para que memorize la señar al pulsar el botón y se congele la imagen
Imagen 4
Luego de variar los controles de amplitud para poder ver una mejor imagen nos quedará una señal así:
Imagen 5
El uno y el cero, es respectivamente cuando la señal es más grande es un 1; y cuando es más chica es un 0; el 1 polariza el led y prende y el 0 apaga.
Otra señal de otro botón (en este caso el botón 1) se ve así:
Imagen 6
Una última señal es del botón de V+ (volumen más) que se ve así:
Imagen 7
Luego de tener la señal en la pantalla del osciloscopio medimos los tiempos de subida y bajada para así buscar en Internet el código predeterminado con el que está configurado dicho control remoto para que el receptor de señales lo reconozca y así cumplir su función óptima.
Acá vemos que el protocolo IR del control remoto utilizado (samsung) corresponde al protocolo utilizado por Samsung. Click aquí para ver
Imagen 8
La señal Ir se modula para poder enviarla a través de bits, además se modula para que no haya interferencias con señales de similar magnitud.
Se transmiten en total 32 bits, la trama esta compuesta por un Leader (cabecera), seguido de un Custom Code (codigo customizado) de 2 bytes (8 bits cada codigo), un Data code (codigo de datos) y finalmente un End bit (bit final).
El leader determina el comienzo de la trama, seguido del Custom code, que es el codigo que viene ya de fábrica y el Data Code que es propiamente el código
El periodo que se repite entre la primer trama y la segunda trama es de 108ms,el medido por nosotros nos dio con un error de 1ms, ya que posicionamos mal el cursor.
[VER IMAGEN 7]
Imagen 9
Antes de realizar dicha experiencia con el control remoto "Samsung" tratamos de hacerla con un control remoto de un aire acondicionado cuya marca desconocíamos, el problema lo tuvimos para buscar el protocolo de dicho control, cuyos tiempos medidos no aparecían en ningún lado.
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Imagen 10
Esta es la señal completa de los Bits que mostraba el osciloscopio de la función "ON/OFF" del control.
 Imagen 11 |
Imagen 12
Actividad 2:
En esta práctica vamos a conocer más sobre el protocolo serie 232 a través de un conector DB9 en el que solo utilizaremos los terminales TX y GND.
Este lo conectaremos a la PC y por medio del programa Hyperterminal, que se encuentra en Inicio->Programas->Accesiorios->Comunicaciones, y configuraremos el puerto, código postal y demás; sin tomarle importancia y en propiedades del Puerto COM1 vamos a seleccionar : Bits por segundo: 9600; Bits de datos: 8; Paridad: Ninguno; Bis de Parada: 1; Control de Flujo: Ninguno. Posteriormente ajustaremos el osciloscopio de esta manera: sensibilidad del canal 5V/div.; escala de tiempos a 200us/div.; poner el trigger en flanco ascendente y barrido único para poder capturar una buena señal, la señal propia de dicha tecla.
En esta práctica vamos a conocer más sobre el protocolo serie 232 a través de un conector DB9 en el que solo utilizaremos los terminales TX y GND.
Este lo conectaremos a la PC y por medio del programa Hyperterminal, que se encuentra en Inicio->Programas->Accesiorios->Comunicaciones, y configuraremos el puerto, código postal y demás; sin tomarle importancia y en propiedades del Puerto COM1 vamos a seleccionar : Bits por segundo: 9600; Bits de datos: 8; Paridad: Ninguno; Bis de Parada: 1; Control de Flujo: Ninguno. Posteriormente ajustaremos el osciloscopio de esta manera: sensibilidad del canal 5V/div.; escala de tiempos a 200us/div.; poner el trigger en flanco ascendente y barrido único para poder capturar una buena señal, la señal propia de dicha tecla.
Conexionado del conector DB9 al osciloscopio.
Luego de soldar el DB9 y disponer de pines, colocándolos en el protoboard, comenzamos a realizar la medición; los pines se colocan para tener un mejor agarre de los cables VNC, ya que no querremos hacer ningun cortocircuito entre los terminales y estropear la computadora.
Conexionado del DB9 al protoboard.
Luego de soldar el DB9 y disponer de pines, colocándolos en el protoboard, comenzamos a realizar la medición; los pines se colocan para tener un mejor agarre de los cables VNC, ya que no querremos hacer ningun cortocircuito entre los terminales y estropear la computadora.
Después de tener todo listo comenzamos la práctica presionaremos la tecla "A" en velocidad de transmisión a 9600b/s y recibimos una señal de este tipo:
Medimos el tiempo del bit de start y nos dió como resultado 104us, con una tension de 22,2V;cuando esta en estado de reposo tenemos una tension de -12V, ya que nosotros no le envias ninguna señal a través del teclado.
Como sabemos que esta señal es la tecla "A", bueno para eso hay que ponerse a buscar un poco el protocolo del RS-232, y el codigo ASCII, donde encontramos que la convencion que se usa en el RS-232 es:
Nivel logico 0, tension entre +3 a +15V, control on.
Nivel logico 1, tension entre -3 a -15V, control off.
Esto quiere decir que el 0 es el bit alto y el 1 es el bit bajo.
Como sabemos que esta señal es la tecla "A", bueno para eso hay que ponerse a buscar un poco el protocolo del RS-232, y el codigo ASCII, donde encontramos que la convencion que se usa en el RS-232 es:
Nivel logico 0, tension entre +3 a +15V, control on.
Nivel logico 1, tension entre -3 a -15V, control off.
Esto quiere decir que el 0 es el bit alto y el 1 es el bit bajo.
Buscando el codigo ASCII de la letra A vimos que coinciden, donde se lee el código al revés, el codigo ASCII es un código de caracteres basado en el alfabeto latino. El código ASCII utiliza 7 bits para representar los caracteres, aunque inicialmente empleaba un bit adicional (bit de paridad) que se usaba para detectar errores en la transmisión.
Luego realizamos varias mediciones con la letra "a" en minúscula para comprobar si funcionaba correctamente, y no nos quedamos solo con un resultado:
Acá también comprobamos que estábamos midiendo correctamente
Luego realizamos las mediciones cambiándole la velocidad de transmisión de 19200b/s:
Letra "a"
El Bit de stop no se puede observar con detalle ya que aparece en el mismo esta que en el de reposo.
El tiempo en que tarda a 9600bps, un bite (8 bits) es de 323us (104us x 8bits).
FOTOS DE LA EXPERIENCIA:
Soldadura de los cables a los terminales TX(3) y GND (5).
DB9 listo para conectar.
Estas experiencias nos ayudaron a ver de manera real y práctica como un control remoto se comunica con otro aparato para que este funcione de manera correcta y con las indicaciones adecuadas. Aprendimos como se puede saber los protocolos y códigos que se usaron para armar el "lenguaje" de dicho control remoto, es decir, que con el aparato ya armado nosotros podemos hacer el paso inverso y saber como fue armado, esto es muy importante porque así es como uno puede saber como armar un control remoto.También conocimos cómo funciona el protocolo serie 232 a través de un conector DB9 conectado a la PC y a un osciloscopio digital, el cual nos dará el tipo de señal de cualquier tecla que presionemos con el programa "Hyperterminal". Esta experiencia fue muy productiva, porque además aprendimos a utilizar el osciloscopio digital con puerto USB para poder guardar imágenes y posteriormente analizarlas con mayor precisión y calidad, el conector DB9 y el programa Hyperterminal.
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