XiuaElectronics: Ruido eléctrico y los transitorios Parte #02

Buenas noches estimados lectores, en el día de hoy vamos a ver la segunda parte del tema que trabajamos en la entrada pasada, y es el ruido que se presenta en las diferentes etapas de nuestros proyectos. En la anterior entrada vimos lo concerniente a algunos conceptos básico para entender este tema, y tratamos sobre el acoplamiento capacitivo. Para esta entrada trabajaremos con el acoplamiento inductivo. Para el que es nuevo en mi blog le recomiendo que lo mire y estudie la anterior entrada correspondiente a el tema que trataremos el día de hoy. Pueden iniciar desde cero dando clic aquí: Ruido eléctrico. No siendo más, comencemos. 

Acoplamiento Inductivo.

este tipo de ruido tiene como fuente excitatriz fuentes electromagnéticas y/o también la corriente de un circuito y el campo magnético producido en este. Resulta que dentro de un circuito, cuando se produce un cambio de corriente, este cambio tiene como efecto la inducción de una corriente en otro circuito. Algunos  ejemplos comunes de las conexiones que presentan ruido de corrientes directamente en la conexión a tierra:

• Sub-paneles con uniones extras Tierra-Neutro
• Tomacorrientes mal cableadas con neutro y tierra conectadas
• Equipo con dispositivos de protección internos en estado sólido que se han recortado desde la línea o desde el neutro a la conexión a tierra, ó que no han fallado pero que presentan derrame normal de corriente. Este derrame de corriente está limitado por la norma UL a 3.5 mA para equipos conectados a un enchufe, pero no existe limitante para los equipos cableados permanentemente con derrame de corrientes potencialmente más altos. (Se puede identificar fácilmente el derrame de corrientes porque desaparecerá cuando el dispositivo se encienda)
• Otro ejemplo común es la tan nombrada barra aislada de conexión a tierra. Cuando se encuentra en un punto a tierra potencialmente diferente al electrodo de conexión a tierra de origen, entonces se origina una curva cerrada de corriente a tierra. Esto todavía se conoce como conducción del ruido, aunque la conexión directa sea a través de la tierra.
•  Las conexiones Datacom que proporcionan una línea metálica desde una terminal a otra pueden también ser conductores del ruido. En el caso de conexiones no balanceadas con terminales sencillas (RS-232), la conexión a la terminal a tierra se hace al final de cada cable. Esto forma una línea de corrientes a tierra si el equipo,en cada terminal, tiene un origen de energía diferente con una conexión atierra diferente.

El principio básico de inducción de corriente se da cuando el “cable perturbador” y el “cable victima”, son acompañados por un campo magnético. El nivel de perturbación depende de las variaciones de corriente (di/dt) y de la inductancia de acoplamiento mutuo.
El acoplamiento inductivo aumenta con:

• La frecuencia: la reactancia inductiva es directamente proporcional a la frecuencia (XL = 2pfL).
• La distancia entre los cables perturbador y víctima y la longitud de los cables que corren en paralelo.
• La altura de los cables con relación al plano de referencia (en relación al suelo).
• La impedancia de carga del cable o circuito perturbador.

Algunas medidas básicas para reducir el efecto de acoplamiento inductivo entre cables.

• Limite la longitud de los cables corriendo en paralelo.
• Aumente la distancia entre el cable perturbador y el cable victima.
• Conecte a tierra una de las extremidades de los “shields” de los dos cables.
• Reduzca el dv/dt del perturbador aumentando el tiempo de subida de la señal, siempre que sea posible (Resistores conectados en serie o resistores PTC en el cable perturbador, anillos de ferrita en los perturbadores y/o cable víctima).

Algunas medidas básicas para reducir el efecto de acoplamiento inductivo entre cable y campo.

• Limite la altura h del cable al plano de tierra.
• Siempre que sea posible coloque el cable junto a la superficie metálica.
• Use cables trenzados.Use ferritas y filtros de EMI.

Algunas medidas básicas para reducir el efecto de acoplamiento inductivo entre cable y loop a tierra.

• Reduzca la altura (h) y el largo del cabo.Siempre que sea posible ponga el cable junto a la superficie metálica.
• Use cables trenzados.
• En altas frecuencias, conexione a tierra el “shield” en dos puntos (cuidado!) y en bajas frecuencia en un solo punto solamente.

A continuación veremos una tabla en la cual podremos apreciar las distancias requeridas para garantizar la protección EMI:

Las interferencias Electromagnéticas pueden ser reducidas:

• Cable trenzado 
• Insolación Óptica
• Por el uso de canaletas y bandejas metálicas de conexión a tierra.

Espero que les haya gusta el tema del día de hoy. Estén pendientes que dentro de poco estaré publicado la parte #03 de este tema a través de este link donde hablaremos de acoplamiento conductivo. Para estudiar la primera parte de este tema, por favor ingresa al siguiente link: Parte #01

Para saber más acerca de este tema, en los enlaces de fuentes se encuentra toda esta información, ya que en muchos casos literalmente tome la información y la pegue acá sin editar ya que me no me pareció prudente algún cambio -pereza de resumir o reescribir-. Sin embargo respeto los derechos de autor anunciando las fuentes y diciendo que esta entrada así como otras contienen recopilación de diferentes autores sin hacer alusión a ellos solo al momento de incluir los recursos del presente.

Para ver las otras partes de este tema tan interesante ingresa al siguiente link: Fuentes de ruido eléctrico

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz

Fuentes:

• https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/2815086_6120_ENG_A_W.PDF
• https://instrumentacionycontrol.net/efecto-de-ruido-en-los-circuitos-de-instrumentacion-criterios-para-minimizar-los-efectos/
• http://www.trainingconsultinggroup.com/tips/detail/-como-se-acopla-el-ruido-electrico-a-dispositivos-de-medicion-y-control-acoplamiento-galvanico
• http://www.smar.com/newsletter/marketing/index152.html
• Articulos técnicos - César Cassiolato
• Manuales SMAR
• www.system302.com.br
• www.smar.com.br
• http://www.smar.com/brasil2/artigostecnicos/
• http://www.electrical-installation.org/wiki/Coupling_mechanisms_and_counter-measures
• EMI - Interferência Eletromagnética, César Cassiolato
• Aterramento, Blindagem, Ruídos e dicas de instalação, César Cassiolato
• O uso de Canaletas Metálicas Minimizando as Correntes de Foucault em Instalações PROFIBUS, César Cassiolato
• Ruídos e Interferências em instalações Profibus, César Cassiolato
• Pesquisas en internet

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XiuaElectronics: Ruido eléctrico y los transitorios Parte #01

Buenas noches estimados lectores, en el día de hoy vamos a ver un tema de gran importancia tanto para el sector eléctrico, como para el sector electrónico y de telecomunicaciones. Es el ruido que se presenta en las diferentes etapas de nuestros proyectos. En esta entrada veremos los conceptos claves para entender estos fenómenos que tanto dolor de cabeza nos produce, -- incluido -- y veremos las posibles causas; además de esto veremos los efectos del ruido eléctrico en las mediciones y algunas técnicas para evitarlos. Este tema estará dividido en varias partes, por consiguiente en la parte inferior de esta estrada estará el link de la siguiente parte y en las posteriores de la siguiente y de la anterior. No siendo más comencemos.

Ruido eléctrico y los transitorios

El ruido eléctrico son señales eléctricas no deseadas que se presentan en un circuito. Estas son aleatorias, es decir, se presentan de diferentes formas dependiendo del origen de estas. El ruido eléctrico se convierte en un problema ya que puede ocasionar perdidas o distorsión de la información en diferentes tipos de circuitos. Además de esto nos produce falsa información lo cual  nos puede provocar un accidente. un ejemplo de lo anterior es por ejemplo el manejo de un motor trifásico, el cual estará sujetando una cortina eléctrica, en el caso que se presente en la etapa de control una señal falsa, podría caerse esta cortina y si somos muy desafortunados caerá sobre alguien o sobre nosotros.

Lo anterior es solo uno de una gota en un mar de ejemplos el los cuales el ruido es un  factor a considerar para prevenir diferentes accidentes y/o desastres. Anteriormente nombramos la etapa de control, y esto por que para todo buen electrónico, su proyecto deberá tener una etapa de control, ya sea análoga o digital. Esta etapa es la más vulnerable, ya que trabaja con niveles bajos de tensión, y muchas veces el ruido se presenta en niveles bajos de tensión, pudiendo producir información errónea. Claro!, no siempre es baja, también puede ser alta, como los famosos picos de tensión. El radio de ruido-a-señal describe cuánto ruido puede tolerar un circuito antes que corrompa la señal y la información válidas. 

El ruido lo podemos definir en función a como se produce y como se acopla al circuito. En general, existen 5 tipos básico de acoplamientos de ruido los cuales son:

1. Capacitivo.
2. Inductivo.
3. Conductivo.
4. Frecuencia de radio.
5. Impedancia común.

Acoplamiento Capacitivo.

Nos referimos al ruido electrostático y es un efecto basado en el voltaje. La descarga del rayo es solamente un ejemplo extremo, esta descarga puede provocar daño en los transformadores y demás circuitos eléctricos cercanos. Cualquiera de los conductores separados por un material aislante (incluyendo el aire), constituye un capacitor, en otras palabras, la capacitancia es una parte inseparable de cualquier circuito. El potencial para el acoplamiento capacitivo se incrementa cuando la frecuencia aumenta (reactancia capacitiva, la cual puede ser la resistencia al acoplamiento capacitivo, disminuye con la frecuencia,como puede verse en la fórmula: Xc =1/2πƒC

De lo anterior, vemos que el acoplamiento capacitivo  es representado por la interacción de campos eléctricos entre conductores.  Un conductor pasa cerca a una fuente de ruido (fuente perturbadora), capta el ruido y lo transporta para otra parte del circuito (víctima o fuente perturbada).  Es el efecto de capacitancia entre dos cuerpos con cargas eléctricas, separadas por un dieléctrico, o que llamamos efecto de la capacitancia mutua.

El efecto de campo eléctrico es proporcional a la frecuencia e inversamente proporcional a la distancia.

El nivel de perturbación depende de las variaciones de la tensión (dv/dt) y el valor de capacitancia de acoplamiento entre el “cable perturbador” y el “cable víctima”.

La capacitancia de acoplamiento aumenta con:

• El inverso de la frecuencia:  La potencia para acoplamiento capacitivo aumenta de acuerdo con el aumento de la frecuencia (la reactancia capacitiva, que puede ser considerada como la resistencia del acoplamiento capacitivo, disminuye de acuerdo con la frecuencia y puede ser vista en la fórmula XC = 1/2pfC)
• La distancia entre los cables perturbadores y víctima y la longitud de los cables que corren en paralelo.
• La altura de los cables en relación al plan de referencia (en relación al suelo).
• La impedancia de entrada del circuito victima (circuito de alta impedancia de entrada son más vulnerables).
• El aislamiento del cable victima principalmente para paredes de cables fuertemente acoplados.

Técnicas para la reducción del ruido asociado con el acoplamiento capacitivo.

• Limite de la extensión de cables corriendo en paralelo.
• Aumente la distancia de los cables corriendo en paralelo.
• Conecte a tierra una de las extremidades de los shields en los dos cables.
• Reduzca el dv/dt de la señal perturbadora, aumentando el tiempo de subida de la señal, siempre que sea posible (bajando la frecuencia de la señal).
• Envuelva siempre que sea posible el conductor o equipo con material metálico (blindaje de Faraday). 
• Lo ideal es que cubra 100%  la parte a ser protegida y que se conecte a tierra este blindaje para que la capacitancia parásita entre el conductor y el blindaje no actué como elemento de realimentación o de crosstalk. Algunos cables poseen ya un blindaje interno para esto, como el cable UTP con blindaje. Un error habitual es que el cableador corte el blindaje restante de este cable y no lo lleve a tierra, por tal motivo no estaría protegiendo el control del acoplamiento capacitivo.

Espero que les haya gusta el tema del día de hoy. Estén pendientes que dentro de poco estaré publicado la parte #02 de este tema a través de este link donde hablaremos de acoplamiento inductivo

Para saber más acerca de este tema, en los enlaces de fuentes se encuentra toda esta información, ya que en muchos casos literalmente tome la información y la pegue acá sin editar ya que me no me pareció prudente algún cambio -pereza de resumir o reescribir-. Sin embargo respeto los derechos de autor anunciando las fuentes y diciendo que esta entrada así como otras contienen recopilación de diferentes autores sin hacer alusión a ellos solo al momento de incluir los recursos del presente.

Para ver las otras partes de este tema tan interesante ingresa al siguiente link: Fuentes de ruido eléctrico

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz

Fuentes:

• https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/2815086_6120_ENG_A_W.PDF
• https://instrumentacionycontrol.net/efecto-de-ruido-en-los-circuitos-de-instrumentacion-criterios-para-minimizar-los-efectos/
• http://www.trainingconsultinggroup.com/tips/detail/-como-se-acopla-el-ruido-electrico-a-dispositivos-de-medicion-y-control-acoplamiento-galvanico
• http://www.smar.com/newsletter/marketing/index152.html
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• www.system302.com.br
• www.smar.com.br
• http://www.smar.com/brasil2/artigostecnicos/
• http://www.electrical-installation.org/wiki/Coupling_mechanisms_and_counter-measures
• EMI - Interferência Eletromagnética, César Cassiolato
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XiuaElectronics: Diferencia entre lecturas RMS con multímetro convencional y un True RMS

Diferencia entre lecturas RMS con multímetro convencional y un True RMS

Muy buenas tardes estimados lectores, en el día de hoy vamos a hablar de algo muy importante y es que la ignorancia frente a este tema nos puede perjudicar de alguna manera en nuestro ámbito laboral o tiempo libre. Se trata sobre las lecturas RMS que se hacen a través de los multímetros convencionales. Sin más esperar veamos algunos conceptos importantes y menesteres para entender este tema.

¿Qué es un voltaje RMS?

El voltaje RMS es un valor proveniente de la formula matemática llamada  RMS (Root Mean Square) o raíz media de los cuadrados la cual se le aplica al voltaje pico de una señal senoidal. EL RMS de un voltaje es necesario por que este nos dice cual es el voltaje efectivo que entregará una señal, por tal razón el voltaje RMS o VRMS se le conoce también como voltaje efectivo.

El voltaje pico o Vp o algunas veces conocido también como Vpk, es el voltaje máximo de un semiciclo de una señal excitatriz. 

En la figura podremos apreciar los diferentes parámetros tratados en este párrafo.

El valor RMS del voltaje con respecto a un voltaje pico se relaciona de la siguiente manera:

Por ejemplo, en las tomas de nuestra casa, en América Latina, Colombia, hay un voltaje RMS de 110vac, si multiplicamos este voltaje por raíz de 2 obtendremos el voltaje pico positivo. Resulta que el voltaje de nuestras casas, por lo general monofásico, no siempre es una señal senoidal perfecta, lo que perjudica la aplicación de la formula de RMS, por tal motivo las lecturas nos serán exactas y por consiguiente se tendrá que promediar  el valor del RMS, este valor es el que por lo general leen los multimetros convencionales.

Lecturas RMS y True RMS en el mundo real

Como dijimos anteriormente, cuando una señal sinusoidal no es perfecta, no se podrá aplicar correctamente la raíz media de los cuadrados o RMS, por consiguiente nosotros al realizar una lectura con un multimetro convencional, este lo que hará es realizar cálculo diferente, utilizando un promedio, por lo que se conocen como multímetros de RMS promediado.

Sin embargo, si se calcula el promedio como tal de un ciclo completo, el resultado sería 0, pues el semi-ciclo positivo se cancelaría con el negativo. Las alternativas son calcular el promedio de únicamente el semi-ciclo positivo, o rectificar completamente la onda.

Si se integra la función seno para un semi-ciclo, se encuentra que el voltaje promedio es igual al voltaje pico multiplicado por 0.637.

La razón por la que el voltaje promedio es diferente al voltaje RMS de la misma onda es porque el voltaje RMS se calcula en función de la potencia que disipa una onda, y la relación entre voltaje y potencia no es lineal (P = V²/R). Es decir, si se tiene una onda sinusoidal con una amplitud de 1, una señal de DC que disipe la misma potencia no sería de 0.637 (promedio) sino de 0.707 (RMS).

Entonces, los multímetros de RMS promediado realmente calculan el promedio de una onda (rectificada, para evitar un resultado de cero), y este valor es multiplicado por 1.11 (la relación entre 0.637 y 0.707) para finalmente obtener y desplegar el valor RMS. La anterior forma de medir que utiliza el multimetro, solo funciona con senoides y una lectura de otro tipo de onda daría datos erróneos. Y solo funcionaría con senoides perfectos. A continuación mostraremos una tabla de los porcentaje de lectura de distintas ondas con respecto a un multimetro convencional y uno true RMS.

A continuación mostraremos una señal senoidal perfecta, en comparación con señales distorsionadas por corrientes parásitas que son difíciles de leer con precisión con un multimetro convencional:

Para solventar las lecturas erróneas por distorsiones, se deberá utilizar un multimetro True RMS o de “valor eficaz verdadero” que lo que hace es tomar varias muestras a través de un ciclo y aplicar la fórmula del cálculo de RMS o valor eficaz utilizando valores discretos, por lo que el valor eficaz que mostrará será correcto independientemente de la forma de onda.

Mis estimados lectores, esto es todo por hoy. Espero que les sea de utilidad esta entrada y la puedan aplicar correctamente.

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XiuaElectronics: Reparación de batería de portátil DELL Inspiron N4010

Reparación de batería de DELL Inspiron N4010

Buenos días estimados suscriptores, en el día de hoy les hablaré acerca de un fenómeno muy frecuente del cual voy totalmente en contra y es acerca de la obsolescencia programada en las baterías de los portátiles.

En la imagen que podemos observar en la presente entrada, vemos la foto de la parte interna de una batería de portátil. Para ser más específicos la de un DELL N4010.

Actualmente los fabricantes de baterías diseñan circuitos complejos con un modo de funcionamiento muy peculiar y es que le programan un tiempo de vida útil a las baterías que ellos mismos venden con sus portátiles. Lenovo, Chuwi, Jumper, Xiaomi, Asus, etc lo hacen. Para remediar esto hay algunos trucos que podemos hacer, entre ellos recargar la batería internamente, pero para esto deberemos entender un poco como funciona la batería y su sistema de carga.

En la foto podemos ver 3 pares de baterías conectadas en serie para producir un voltaje de 11.1 voltios aproximadamente. Por cada par de baterías hay una extensión de metal que se conecta a una PCB donde se controla la carga de cada par. Esta  PCB o tarjeta de control de carga se encarga de regular la cantidad de voltaje que se le suministra a cada par de baterías. Resulta que este control de carga tiene un truco y es que esta diseñado para que al detectar un nivel de voltaje en concreto dejará pasar o no la tensión a las baterías. En un caso hipotético se deja una batería de portátil sin cargar durante un mes y esta tenderá a descargarse sola, con ayuda del aire y demás factores del ambiente. Esta al poseer un voltaje interno muy bajo no podrá ser cargada por que simplemente la tarjeta de control no la dejará ser cargada. Para remediar esto lo que haremos es destapar nuestra batería y suministrarle carga a través de lo diferentes enlaces metálicos que posee para cada par de baterías hasta llegar a una carga de 11.1 voltios.

• NOTA: Este método solo funciona para evitar el bloqueo por el control de carga de la batería. Para cuando la batería a cumplido su ciclo de trabajo existen otras técnicas --algunas no muy efectivas-- que tal vez puedan alargar la vida útil de ellas.

La forma de cargar las baterías se mostrará en el siguiente vídeo:

Esto es todo por hoy. Espero que les sea de utilidad esta entrada.

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz

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XiuaElectronics: Raspberry Pi 4 modelo B 1Gb, 2GB o 4GB

Nueva Raspberry Pi 4 Modelo B

Buenas tardes estimados lectores, en el día de hoy les vengo a hablar acerca de la nueva y tan esperada Raspberry Pi 4 con sus nuevas características y mejoras con respecto a sus anteriores versiones. 

La Raspberry Pi 4 es la hermana mayor de las RPi's. Con una capacidad de 1GB o 2GB o 4GB dependiendo del modelo que desees adquirir, es una tarjeta que puede ser usada como un pc desktop básico ya que posee el hardware necesario para ejecutar tareas del diario vivir. 

En las anteriores versiones pudimos ver que tanto en procesamiento y memoria ram se quedaba algo corto, sobre todo en el momento de utilizar nuestras mini pc para ejecutar contenido multimedia. Para esta versión EN VERDAD --esta vez si-- añadieron características fundamentales con las cuales pueden hacer gala a su propuesta filosófica de una computadora a bajo precio. Siendo sincero el añadir un modulo Wi-Fi y Bluetooth a la RPi 3 a mi juicio no es un gran salto, pero para esta 4ta versión si opino lo contrario. 

Además de la mejora significativa en cuanto a ofrecer más ram dependiendo del modelo que se compre, otra de la mejoras que mas me llama la atención es el soporte para doble monitor a 4K. Por fin un gran salto que no lo esperaba. Anteriormente se pensaba que estas semi computadoras funcionaria perfectamente para personas de escasos recursos, pero en verdad que las anteriores versiones dejaban mucho que desear, partiendo que en mi país (Colombia) podemos encontrar pc de escritorio básicos casi que al mismo precio que la Raspberry Pi 3. Con la nueva Raspberry Pi 4 según sus creadores "La velocidad y el rendimiento de la nueva Raspberry Pi 4 es un paso más que los modelos anteriores. Por primera vez, hemos construido una experiencia de escritorio completa. Ya sea que esté editando documentos, navegando por la web con un montón de pestañas abiertas, haciendo malabares con hojas de cálculo o dibujando una presentación, encontrará la experiencia fluida y muy reconocible, pero de una forma más pequeña, más eficiente en el uso de la energía y mucho más rentable. máquina."

Esta nueva tarjeta conserva las mismas tecnologías de redes que las versión 3. Gigabit Ethernet, más Wi-Fi y Bluetooth, así que aquí no hay mucho que decir. Se les agradece que hallan agregado 2 puertos USB 3.0 adicionales a los puertos USB 2.0 que ya poseían versiones anteriores. 

Las características de la Raspberry Pi 4 Modelo B son:

Imagen Raspberry Pi 4, por raspberrypi.org 

• A 1.5GHz quad-core 64-bit ARM Cortex-A72 CPU (~3× performance)
• 1GB, 2GB, or 4GB of LPDDR4 SDRAM
• Full-throughput Gigabit Ethernet
• Dual-band 802.11ac wireless networking
• Bluetooth 5.0
• Two USB 3.0 and two USB 2.0 ports
• Dual monitor support, at resolutions up to 4K
• VideoCore VI graphics, supporting OpenGL ES 3.x
• 4Kp60 hardware decode of HEVC video
• Complete compatibility with earlier Raspberry Pi products.
• 
  

Y el precio según la memoria ram que desea será:

RAM	Retail price
1GB	$35
2GB	$45
4GB	$55

NOTA: El precio expuesto aquí proviene de la fuente y casa matriz de la tarjeta, es decir, que este precio no se incluye Iva y demás cobros por su venta.

Imagen Raspberry Pi 4 alimentación, por raspberrypi.org

• Alimentación: La alimentación es algo curioso, aunque según la página nos dice que consume menos, --cosa que no creo por el 4k si se usara- en esta nueva versión hemos pasado de USB micro-B a USB-C para nuestro conector de alimentación. Esto es compatible con 500 mA adicionales de corriente, lo que garantiza que tenemos un total de 1.2 A para dispositivos USB descendentes, incluso con una gran carga de CPU. 

Imagen Raspberry Pi 4 conector de vídeo, por raspberrypi.org

• Conectores de vídeo: Para acomodar la salida de doble pantalla dentro del espacio de la tarjeta existente, se ha reemplazado el conector HDMI tipo A (tamaño completo) con un par de conectores HDMI tipo D (micro).

Imagen Raspberry Pi 4 opuertos, por raspberrypi.org

• Puerto Ethernet y USB: El Ethernet Gigabit se ha movido hacia la parte superior derecha de la placa, desde la parte inferior derecha, simplificando enormemente el enrutamiento de PCB. El conector Power-over-Ethernet (PoE) de 4 pines permanece en la misma ubicación, por lo que Raspberry Pi 4 sigue siendo compatible con PoE HAT. El controlador de Ethernet en el SoC principal está conectado a un Broadcom PHY externo a través de un enlace RGMII dedicado, proporcionando un rendimiento total. El USB se proporciona a través de un controlador VLI externo, conectado a través de un solo carril PCI Express Gen 2, y que proporciona un total de 4 Gbps de ancho de banda, compartido entre los cuatro puertos. Los tres conectores en el lado derecho de la placa sobresalen del borde un milímetro adicional, con el objetivo de simplificar el diseño de la caja. En todos los demás aspectos, el conector y la disposición de los orificios de montaje siguen siendo los mismos, lo que garantiza la compatibilidad con los HAT existentes y otros accesorios.

• Sistema Operativo: Para la Raspberry Pi 4, se esta preintalando un sistema operativo radicalmente renovado, basado en la próxima versión de Debian 10 Buster. Esto trae numerosas mejoras técnicas detrás de escena, junto con una interfaz de usuario ampliamente modernizada y aplicaciones actualizadas, incluido el navegador web Chromium 74. 
• Algunos consejos para quienes deseen ponerse en marcha con Raspbian Buster de inmediato: le recomendamos que descargue una nueva imagen, en lugar de actualizar una tarjeta existente. Esto asegura que está comenzando con un sistema Buster limpio y funcional. Si realmente desea probar la actualización, primero haga una copia de seguridad. Un notable paso adelante es que, para Raspberry Pi 4, se ha retirado la pila de controladores de gráficos heredados utilizada en modelos anteriores. En su lugar, estamos utilizando el controlador Mesa "V3D" desarrollado por Eric Anholt en Broadcom durante los últimos cinco años. Esto ofrece muchos beneficios, incluida la navegación web acelerada por OpenGL y la composición del escritorio, y la capacidad de ejecutar aplicaciones 3D en una ventana debajo de X. También elimina aproximadamente la mitad de las líneas de código de código cerrado en la plataforma.

Bueno esto es a groso modo las mejoras que oficialmente nos hacen llegar de Rapsberry Pi. Para el siguiente comentario seré algo estricto con el sistema operativo, y es que yo soy usuario de Debian desde hace ya más de 5 años y considero que poseo un buen nivel manejando distros basadas en el kernel de Linux. Debian es la distribución la cual es la base de Raspbian. En general el comportamiento que presenta por lo menos en la última distribución mejora significativamente en cuanto a rendimiento comparado con sus versiones anteriores. La última versión disponible es Raspbian 9, pero seré sincero a  decir que no es el deseado para un pc desktop. En general Debian es una distro que en un pc de escritorio su consumo en cuanto a memoria ram es bajisimo y la versión para Raspbian debería serlo, por tal razón no debería bloquearse "lagearse o congelarse"  al momento de abrir unas dos o tres pestañas del navegador. Espero con ansias que esta nueva versión de Raspbian mejoren significativamente el rendimiento de la Raspberry Pi 4, sobretodo en cuanto a consumo de ram, cosa que veo muy probable con los comunicados en el blog de Raspberry. 

Para finalizar, les comento que tal como veo esta tarjeta, parece que una buena opción para una pc de escritorio. Obviamente no tendrá las mismas características, pero tiene el añadido del puerto GPIO, su bajo consumo con respecto a un pc normal y que esta vez si la hicieron --la rompieron-- con la doble pantalla en 4k a 60 fps.

Fuentes:  

• https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-4-model-b/
• https://www.raspberrypi.org/blog/the-new-official-raspberry-pi-beginners-guide-updated-for-raspberry-pi-4/
• https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-4-on-sale-now-from-35/
• https://www.raspberrypi.org/blog/buster-the-new-version-of-raspbian/

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz

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XiuaElectronics: Características y funcionamiento de Osciloscopio NI myDAQ

Osciloscopio NI myDAQ

Buenos días estimados lectores, en el día de hoy vamos a ver las características del osciloscopio que nos trae la tarjeta de adquisición de datos NI myDAQ de la empresa National instruments. Veremos algunas funciones que trae consigo, y el modo de empleo de esta. Comencemos.

¿Qué es el Trigger en un osciloscopio?

La calibracion del Trigger o disparo del osciloscopio es una de las funciones clave dentro del osciloscopio; El disparo permite capturar la señal en el tiempo, de esta manera obtener una imagen fija en la pantalla. Sin el Trigger u otra forma de sincronizacion no seria posible visualizar una señal de manera constante en la pantalla. Esto se logra poniendo en marcha el barrido de la base de tiempo en un punto seleccionado en la señal, lo que permite la visualización de señales periódicas tales como ondas sinusoidales y ondas cuadradas, así como las señales no periódicas, como pulsos individuales, o impulsos que no se repiten a una tasa o frecuencia fija.

Trigger:

Este término indica el nivel de tensión en que se inicia el sincronismo de captura y visualización de la señal en la pantalla.
Cuando realizamos una medida en una señal periódica, el inicio de muestreo de la señal se produce por el lado izquierdo de la pantalla, de forma que empieza a mostrar la señal desde un nivel de tensión determinado, siendo éste el nivel elegido para el Trigger, es decir, el nivel de disparo para el sincronismo.
El momento de disparo se produce cuando la forma de onda (tensión) cruza con el nivel de tensión de disparo predeterminado o elegido.

Además, este nivel de tensión puede estar en el flanco ascendente como en el flanco descendente, por tanto, también existirá la posibilidad de ser elegido este flanco. Esta opción es denominada Slope +/-.

Características del Osciloscopio (Scope) NI myDAQ

El Osciloscopio que trae la tarjeta de adquisición de datos NI myDAQ el cual es manipulado a través del software NI ELVISmx (Scope) muestra los datos para el análisis de voltaje. Este instrumento proporciona la funcionalidad del osciloscopio de escritorio estándar que se encuentran en los típicos laboratorios de pregrado. El Osciloscopio NI ELVISmx tiene dos canales y proporciona la escala y perillas de ajuste de posición junto con una base de tiempo modificable. La característica auto-escala le permite ajustar la escala de visualización de tensión basado en la tensión de pico a pico de la señal de la CA para la mejor visualización de la señal. La pantalla del osciloscopio basado en computadora tiene la capacidad de utilizar los cursores para mediciones precisas en la pantalla. Este instrumento tiene los siguientes parámetros de medición:

• Fuente del canal: Canales AI 0 y AI 1; AudioInput y AudioInput. Usted puede utilizar los canales de AI o canales AudioInput, pero no la combinación de ambos.
• Acoplamiento: Canales AI apoyo de acoplamiento CC solamente. AudioInput
• Canales de CA apoyo de acoplamiento solamente.
• Escala de Volts / Div: canales de AI: 5V, 2V, 1V, 500mV, 200mV, 100mV, 50mV, 20mV, 10m y para los canales AudioInput: 1 V, 500 mV, 200 mV, 100 mV, 50 mV, 20 mV, 10 mV.
• Frecuencia de muestreo: El máximo de la muestra disponible Tasa de AI y AudioInput Canales: 200 kS / s, cuando uno o ambos canales están configurados.
• Base de tiempo Tiempo / Div: Los valores disponibles para la IA y AudioInpuT canales: 200 ms a 5 mS.
• Los ajustes de disparo: Inmediata Tipo de filo y de disparo son compatibles. Cuando se utiliza el borde de disparo de tipo, se puede especificar una posición horizontal de 0% a 100%. 

Ya sabiendo las características básicas de este osciloscopio, procederemos a ver el siguiente vídeo correspondietnt a esta entrada para ver el funcionamiento completo.

Fuentes:  

• http://www.ni.com/es-co/shop/select/mydaq-student-data-acquisition-device
• © National Instruments Corporation. Alexander González Castillo, NI MyDAQ Guía del usuario y especificaciones, 2011.
• http://www.ni.com/es-co/shop/engineering-education/portable-student-devices/mydaq/what-is-mydaq.html
• http://sukjaro.eu/myDAQ_Manual.pdf
• https://www.autoavance.co/blog-tecnico-automotriz/197-osciloscopio-trigger-disparador/

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz

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XiuaElectronics: Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS

Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS: Manejo del interrupciones externas #07.

Buenos noches estimados lectores, en el día de hoy vamos a ver la clase numero 7 del curso de progreamacónde mcirocontroladores STM32 con el compilador Mbed Compiler. Para esta ocasión trabajaremos con las interrupciones externas del micrcontrolador stm32f303k8, no siendo más comencemos.

¿Qué es una interrupción externa?

Una de las características más importante de los microcontroladores son las interrupciones, que se les encuentran de dos tipos, las cuales son: interrupciones externas y las interrupciones internas.

Las interrupciones son acontecimientos que hace que el microcontrolador deje de lado lo que se encuentra realizando, atienda los sucesos y luego regrese y continúe con lo suyo.

Pues eso son las interrupciones, pero veamos, hay dos tipos de interrupciones posibles, una es mediante una acción externa (es decir por la activación de uno de sus pines), la otra es interna (por ejemplo cuando ocurre el desbordamiento de uno de sus registros). En esta entrada trabajaremos con las externas.

Interrupciones por flanco de subida y flanco de bajada

Como hemos dicho anteriormente, las interrupciones se manejan a través de sucesos; estos sucesos son representados por flancos de subida y flancos de bajada. Teniendo en cuenta que microcontrolador vamos a usar, tendremos que manejar distitntos niveles lógicos. Por ejemplo, para un microcontrolador pic18 vemos que los niveles lógicos son de 0 voltios a 5 voltios. Para los microcontroladores de bajo consumo como la familia stm32l es de 0 a 3.3v --si no recuerdo mal-- Entonces cambiará la amplitud de estos, pero en general los flancos de subidas es el cambio de un cero lógico a un 1 lógico y el flanco de bajada es viceversa al de subida como se puede apreciar en la siguiente imagen:

Funciones de interrupcion externa en Mbed Compiler

Mbed Compiler nos proporciona un lenguaje muy intuitivo que para las personas que programan C++ será un manjar ya que nos proporciona una sintaxis familiar y con esto una seríe de métodos usados en C/C++.

Primero vemos que hay que declarar una entrada -- como era obvio--, pero de tipo interrpción. Esto en Mbed Compiler lo hariamos:

InterruptIn Nombre de la entrada(Pin del micro);

ó

InterruptIn nombre de la entrada(Pin de la entrada, tipo de suceso);

En cualquiera de los dos casos la función InterruptIn nos permite declarar una interrupción externa, la variante es que en la primera por defecto toma el "suceso de acionamiento" con un flanco de subida.
En la segunda deberemos nombrar que tipo de suceso activará la interrupción (flanco de subida o flancod e baja). Para este último Mbed Compiler nos permite poner 4 funciones que son PullUp, PullDown, PullNone, PullDefault.

Una vez declarado esto ya podremos vrear el códigho principal y el secundario, donde este último será el que se ejecutará cuando haya un suceso (interrupción) en el pin del micro previamente declarado como entrada con interrupción.

Ya sabiendo lo anterior, procederemos a ver el vídeo correspondiente a esta entrada para implementar una pequeña aplicación de las interrupciones.

Y esto sería todo en la clase de hoy. Espero que les haya gustado esta entrada donde pudimos aprender lo referente a interrupciones externas en microcontroladores STM32 con el compilador Mbed Compiler. En la siguiente entrada veremos el uso del periferico serial del micro trabajado en este curso.


Si no han visto los vídeos anteriores de este curso, a través del siguiente link podrán verlos: Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS



Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz












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