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domingo, 8 de noviembre de 2020

Nueva Raspberry Pi 400

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de la nueva Raspberry Pi 400.

Raspberry Foundation, la institución encargada del popular miniordenador que ha ayudado a expandir GNU/Linux por el mundo ha anunciado la comercialización de una variante, la Raspberry Pi 400, se trata de un teclado con estética retro con un nuevo concepto que me recuerda a ciertas consolas de antaño: un completo miniordenador de sobremesa que se encuentra embebido dentro del propio teclado.

La idea es simplificar el trabajo a aquellos que quieran una Raspberry Pi para usar como ordenador de sobremesa y para hacer experimentos con su placa base, para ello, el propio teclado cuenta ya con su board interna y un buen surtido de puertos para cubrir las necesidades básicas.

Interior nueva Raspberry Pi 400

Su base hardware es la misma de la última versión Raspberry Pi 4 modelo B que vimos aqui, con el SoC Broadcom BCM2711 con cuatro núcleos Cortex A72 overclockeados para la ocasión a 1,8 GHz (el original funciona a 1,5 GHz) y el resto es basicamente el mismo hardware. El tamaño del teclado no es nada exagerado, con sus 78 o 79 teclas (según la variante regional) y su color blanco en la parte superior, recuerda a los Magic Keyboard de Apple o a la Commodore 64, aunque con un grosor bastante mayor para poder alojar la placa y su sistema de disipación, el cual no utiliza un cooler sino un thermal pad para disipar el calor usando la placa de aluminio incluida.

Para los que quieran más, Raspberry también distribuye un kit completo que contiene:

La nueva Raspberry Pi 400
El ratón USB oficial
La fuente de alimentación oficial USB-C 5V/3A (adaptador de corriente con salida USB tipo C)
Una tarjeta SD con el sistema operativo Raspberry Pi preinstalado (antes Raspbian)
Un cable micro HDMI a HDMI
La guía oficial para principiantes de Raspberry Pi

Consulta aqui las especificaciones tecnicas completas de la nueva Raspberry Pi 400.

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Convierte facilmente una Fuente ATX de PC en una Fuente para alimentar tus proyectos Arduino y/o Raspberry Pi

Proteus Professional v8.12 SP1

PCB Arbol Navideño

viernes, 25 de septiembre de 2020

Convierte facilmente una Fuente ATX de PC en una Fuente para alimentar tus proyectos Arduino y/o Raspberry Pi

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de como convertir fácilmente una fuente ATX de PC, en una fuente para alimentar nuestros proyectos Arduino, ESP32 y/o Raspberry Pi, dado que dicha fuente es altamente comercial y proporciona un buen amperaje, además de ser muy fiable y manejar distintos niveles de voltaje tanto positivos como negativos.

El voltaje negativo es un componente importante de la electrónica. Se utiliza muchas veces para varios tipos de proyectos educativos y profesionales.

Un ejemplo donde se utiliza voltaje negativo es para amplificadores operacionales de alimentación dual. Muchas veces, estos amplificadores se ocupan de las señales de Corriente Alterna CA. Por lo tanto, es necesario establecer carriles positivos y negativos; Y se establecen a través de tensiones CC positivas y negativas. Por lo tanto, muchos chips incluyendo el popular amplificador operacional LM741 hacen uso de voltajes negativos.

Otro lugar donde se usan voltajes negativos es para varios tipos de transistores. Por ejemplo, con un JFET de canal N, la tensión negativa a la base del transistor provoca la interrupción de la corriente en la salida. Por lo tanto, el voltaje negativo hace que el transistor se apague (recuerda que el JFET es un transistor de efecto de campo de juntura o unión, que puede ser usado como interruptor electrónicamente controlado, amplificador o resistencia controlada por voltaje). Para un MOSFET del tipo de realce de canal P, el voltaje negativo hace que el transistor se active, para un MOSFET de empobrecimiento o de tipo deplexión de canal P, el voltaje negativo hace que el transistor se apague.

El proceso es simple y sencillo, se diseño una placa pcb que toma el conector molex de 24 pines de la fuente ATX y lo adapta a conectores de donde podamos tomar dichos voltajes fácilmente y alimentar nuestros proyectos Arduino, ESP32 y/o Raspberry Pi, así como servomotores, motoreductores, relés, optoacopladores. triacs, transistores bipolares de puerta aislada (IGBT's) etc. Conozcamos ahora la 24 pines atx power board:

Esta placa de alimentación, fue creada para proporcionar un acceso rápido a los voltajes típicos necesarios al desarrollar proyectos con Arduino, ESP32 y/o Raspberry Pi. Después de adquirirla, tendrás acceso a cuatro voltajes diferentes (+3,3Vcc, +5Vcc, +12Vcc y -12Vcc) cada uno con su propio fusible reemplazable y conectores de salida tipo poste de rosca.

La placa debe estar alimentada por una fuente ATX de ordenador estándar con un conector molex de 24 pines, el conector en sí mismo, específicamente, es un tipo Molex 39-01-2240, generalmente llamado Molex Mini-fit Jr, además la placa cuenta con un led indicador de energizado e interruptor de encendido/apagado.

Compra ya la tuya aquí

24 Pines ATX Power Board - Cortesía TechOKOK

Recordemos que tanto el amperaje, como la potencia, dependerán de la fuente ATX con que alimentemos la placa, aunque en la mayoría de casos nos encontraremos con valores típicos como:

Por los hilos amarillos ... +12Vcc / 20A

Por los hilos rojos .......... +5Vcc / 19A

Por los hilos naranjas .... +3.3Vcc / 19A

Por el hilo celeste ........... -12Vcc / 500mA

Pero no todas las fuentes son iguales, algunas proporcionan más amperaje por determinadas salidas, así que es solo una guía y lo mejor es referirse al sticker o etiqueta que trae cada fuente de poder.

Finalmente si lo que deseas es hacer tu mismo la placa, cuentas con el Software Proteus, el cual ya ha sido publicado en este blog, junto a una variada colección de librerías 3D:

Quieres aportar algo que complemente este articulo? crees que hay algo que se deba corregir? Escríbenos este blog es para todos.

Recuerda que en https://jorgechac.blogspot.com nos dedicamos a construir una electrónica mejor! y apoyamos el proyecto CTC GO! (Creative Technologies in the Classroom) que es un programa de educación steam personalizable.

sábado, 29 de agosto de 2020

Proteus Professional

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de Proteus Design Suite, el cual es un software de automatización de diseño electrónico, desarrollado por Labcenter Electronics Ltd.

Antes de iniciar es importante resaltar que esta última versión implemento un cambio de formato de archivo que no es compatible con versiones anteriores del software.

Labcenter Electronics Ltd es una compañía fundada en 1998. Desde hace muchos años desarrolla y comercializa la Suite Proteus, la herramienta de diseño de sistemas electrónicos (EDA) que combina una de las más altas gamas de prestaciones, Proteus es un entorno integrado, diseñado para la realización completa de proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas. La suite se compone de varias herramientas perfectamente integradas entre sí:

Diseñador del esquema electrónico
Simulación de circuitos electrónicos
Diseñador de la placa de circuito impreso
Visor tridimensional
Visor de ficheros GERBER
Módulo de gestión de la lista de materiales (BOM)
Módulo de programación y simulación de microcontroladores
Gestor de documentación del proyecto.

“Proteus Professional v8.16 SP3” ofrece uno de los paquetes de software más completos para los ingenieros electrónicos de hoy.

Descarga gratis Proteus Profesional v8.16 SP3 Aquí

Características Básicas:

Library Parts

• Mas de 15 millones de componentes en sus librerías integradas. Utiliza el motor de simulación PROSPICE según el estándar industrial SPICE3FE. Es el verdadero corazón de Proteus y la herramienta por la que empezaremos la ejecución de todos nuestros proyectos.

Diseño de PCB

• El módulo diseño PCB es la herramienta para la elaboración de placas de circuito impreso con posicionador automático de elementos y generación automática de pistas, que permite el uso de hasta 16 capas. Con PROTEUS el trabajo duro de la realización de placas electrónicas recáe sobre la PC, en lugar de sobre el diseñador de hardware.

Diseñador Visual

• Visual Designer for Arduino, combina la simulación Proteus VSM de clase mundial, con un nuevo motor de diagrama de flujo, para proporcionar un entorno de desarrollo verdaderamente integrado e intuitivo.

Simulación de VSM

• Proteus es totalmente único al ofrecer la capacidad de simular conjuntamente el código de microcontrolador de alto y bajo nivel en el contexto de una simulación de circuito SPICE de modo mixto.

Debugging

• Depuración profesional en hardware virtual.

IoT Builder para Arduino™ AVR y Raspberry Pi®

• Diseñado para que sea rápido y fácil de controlar la electrónica remota desde un dispositivo móvil, diseñe un panel frontal para su teléfono móvil o tablet en el editor y luego programe la interacción de los controles de interfaz de usuario con el hardware mediante bloques de diagrama de flujo simples de Visual Designer. Conócelo aquí.

Labcenter electronics ha lanzado la suite de diseño Proteus con nuevas características adicionales que incluyen:

El punto de referencia en el osciloscopio virtual ahora se muestra en la posición correcta cuando se utiliza el modo 2x.
Puntos de prueba
Configurador de par diferencial
Punto de inicio de par diferencial
Soporte de vías rellenas de resina (NCVF)
Edición manual de rutas y conservación de esquinas o ángulos de 45°
Conicidades de pista / Lágrimas
Comandos de alineación y distribución
Nueva regla de fabricación
Salida de dibujos de ensamblaje
Proteus VSM for PIC18, actualización importante a la familia PIC18 (serie PIC1845Q10, PIC1845K40).
Se ha ampliado la familia STM32 con el modelo STM32F103C8T6, utilizado en la tarjeta Arduino Blue Pill.

Para obtener una lista completa de funciones y correcciones, puede iniciar sesión en los foros de soporte oficiales de Proteus y buscar en la sección "Actualizaciones y correcciones".

Esta página contiene un resumen de las nuevas características y funciones añadidas en la versión más recientes de Proteus Design Suite v8.16 SP3, y claro que es oficial y estable (click en el hipervínculo).

Finalmente no cabe duda que Proteus es un software que no puede faltar en la pc de todo técnico, tecnólogo o ingeniero electrónico.

Los programas de software PROTEUS (Proteus Capture, PROSPICE Simulation, Schematic Capture and PCB Layout y sus archivos de librerías asociadas, archivos de datos y toda la documentación son copyright de ©Labcenter Electronics Ltd. Todos los derechos reservados. La piratería de software es un delito.

PROSPICE incorpora el código fuente de Berkeley Spice3f5 que es copyright de © Regentes de la Universidad de Berkeley. Los modelos SPICE de los fabricantes incluidos con el software son propiedad de sus respectivos autores. La herramienta Qt GUI es propiedad de © 2012 Digia Plc y/o sus subsidiarias y se usa bajo licencia LGPL versión 2.1. Algunos iconos son propiedad de 2010 The Eclipse Foundation utilizadas bajo la licencia publica versión 1.0 de Eclipse. Algunos ejecutables son utilidades en formato binario utilizadas bajo la licencia © 2010 The GNU Project, versión GPL2.

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jueves, 20 de agosto de 2020

PCB Arbol Navideño

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de la construcción de una PCB en forma de un bonito arbol navideño, ya que pronto se avecina las epocas decembrinas y podremos mandar hacer con tiempo las pcb, comprar los componentes y comercializarlas.

El circuito consta de 22 leds con sus respectivas resistencias, el circuito de oscilacion, el puerto usb para programar el microcontrolador PIC18F4550 de microchip y 2 pulsadores. Puedes bajar el diagrama esquematico aqui y los archivos gerber aqui.

Este proyecto esta diseñado y publicado por los compañeros de ARDUINOLOVER, visita su canal de youtube, dale me gusta y suscribete!

Actualmente el programa para este diseño posee 5 secuencias, pero esta a la espera de que se programen mas secuencias, ademas de añadirle algunas luces tipo flasher y otras mejoras hardware como añadirle melodias (musica) y muchas mas funcionalidades. Puedes descargar el .hex actual aqui

Las medidas reales de la pcb son 154.94mm de ancho por 288.12mm de alto, aproximadamente 15cm X 30cm, un tamaño ideal para colocarlo en ventanales de apartamentos, casas, empresas o adornar oficinas con diseños electronicos originales y llamativos.

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viernes, 14 de agosto de 2020

Actualizando El Módulo WiFi ESP8266 - ESP 01

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de la forma de actualizar o restaurar el firmware de nuestros módulos wifi ESP8266 ESP-01. Primero que todo aconsejo leer el post anterior: "Conociendo La Familia de los Módulos WiFi ESP8266". Hecho esto, iniciemos.

DATO IMPORTANTE:

El ESP8266 ESP-01 va alimentado en su pin 8, Vcc, a +3,3VDC ¡no alimentarlo con 5 voltios o lo quemaremos!
Dicha fuente de voltaje de 3V3 debe ser capaz de suministrar más de 200mA.
El ESP8266 ESP-01 necesita comunicarse vía serie a +3.3V y no tiene entradas tolerantes a 5V, por lo que necesita la conversión de nivel para comunicarse con un microcontrolador 5V como la mayoría de los Arduinos. Sin embargo, en diferentes proyectos hemos visto como conectan el puerto serie directamente a Arduino, pero existe el posible peligro de dañar el módulo. Por esta razón utilizaremos un programador o conversor FTDI que tenga salida a +3.3V y con el cúal podemos hacer lo mismo que con un Arduino, pero sin correr ningún riesgo de averiar nuestro módulo:

Una de las ventajas de este programador o conversor FTDI es que incluye protección contra sobre corriente, usando un fusible de 500 mA con auto-restauración.

Aclaremos primero la forma como conectaremos todo nuestro circuito, la cual sera, el cable usb, de uno de nuestros puertos usb de la pc, al programador FTDI, y nuestro módulo wifi ESP8266-ESP01 conectado al programador FTDI, tal como vemos en el esquema anterior.

Programador/Conversor FTDI

Dato importante: cuando trabajamos con el módulo wifi ESP8266 ESP-01 debemos utilizar 3.3V externos, dado que la fuente interna de 3.3V del Arduino da un máximo de 50 mA, como el consumo del módulo wifi ESP8266 ESP-01 suele ser en el arranque bastante superior a esto, obtendremos unos arranques poco fiables, y aunque se acaba consiguiendo, deben repetirse una y otra vez. En pocas palabras cuando trabajes con Arduino y el módulo ESP8266 ESP-01 alimentalo externamente con una fuente de 3V3 que pueda proporcionar más de 200mA, para evitar fallos.

Bien, ahora vamos a conectar nuestro programador FTDI con el cable usb a la pc, pero para programar el módulo y a su vez actualizar o reparar el firmware, necesitamos primero colocar el módulo en modo de programación y eso se consigue poniendo a GND el pin GPIO cero (pin 3). Para actualizar el firmware necesitaremos descargar la herramienta “flash download tools” para el ESP8266 ESP-01 y el firmware con los comandos hayes.

Descargar la última versión de:

Flash Download Tools V3.9.4

ESP8266 NONOS SDK V3.0.5

Hecho esto, abrimos la aplicación Flash download tool y elegimos ESP8266. Luego configuramos de la siguiente forma:

Configurando los ficheros para BOOT MODE Flash size 8Mbit: 512KB+512KB:

boot_v1.2+.bin 0x00000

user1.1024.new.2.bin 0x01000

esp_init_data_default.bin 0xfc000 (optional)

blank.bin 0x7e000

blank.bin 0xfe000

Los ficheros se encuentran en el directorio bin de la carpeta "ESP8266_NONOS_SDK-3.0.5" que nos hemos descargado. Para comprobar la frecuencia de cristal del módulo y el tamaño de la flash, simplemente dando a start sin seleccionar los ficheros y reseteando el módulo obtendremos la información.

Hecho esto tendremos el firmware de nuestro módulo wifi ESP8266-ESP 01 actualizado. Finalmente recuerda que hay diferentes tipos de firmware, pero esté que posteo aca es el original del fabricante y podriamos decir que, el oficial para nuestro módulo. Cabe destacar que la misma empresa Espressif Systems, ha desarrollado un nuevo chip SoC módulo ESP32, el cual nos suministra conexión wifi y bluetooth en un solo módulo, de esta forma los módulos ESP8266 ESP-01, aunque aún se utilizan y se venden, se iran descontinuando con el tiempo poco a poco.

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sábado, 25 de julio de 2020

USB a Serial en Arduino - Generalidades

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de la comunicación USB en las placas Arduino. Arduino es una plataforma de creación de electrónica de código abierto, la cual está basada en hardware y software libre, flexible y fácil de utilizar para los creadores o desarrolladores, para hacerlo, utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el Software Arduino IDE (basado en Processing). Recordemos que Arduino es un proyecto, un ecosistema y no solo un modelo concreto de placa.

Arduino se conecta a nuestro ordenador a través del puerto USB, pero el puerto USB se debe conectar al microcontrolador a través de un puerto serial, esta interfaz USB en el ordenador, nos permite tener un puerto serie virtual, en un Arduino usamos el puerto USB para tres funciones: la primera cargar nuestro programa ya compilado en la memoria flash del micro, la segunda conectarnos al puerto Serie (UART) predefinido en cada Arduino para comunicarnos durante la ejecución del programa y la tercera, alimentar de corriente a Arduino. Dada la facilidad de uso y que hoy en día todos los ordenadores disponen de un puerto USB, esto nos facilita mucho hacer estas 3 operaciones.

El microcontrolador ATmega16U2, encontrado en las principales placas arduino originales, pertenece a la compañía Microchip, (recordemos que ya hace varios años microchip compro atmel) y utiliza una arquitectura AVR de 32 registros de 8 bits cada uno, este microcontrolador es de bajo consumo y cuenta con 16 KB de memoria flash, 512 bytes de memoria EEPROM y 512 bytes de memoria SRAM, también dispone de un oscilador interno para la sincronización de instrucciones, 22 pines de entradas y salidas, una interface UART, 2 de SPI y 5 pines PWM. En la placa electrónica Arduino UNO Rev3 y Arduino Mega2560, tenemos un chip ATmega16U2 programado con el firmware necesario para la transmisión de información con el protocolo USB, de esta manera cuando nos conectamos a través del puerto USB de nuestro ordenador a la placa Arduino, el encargado de comunicarse, situándose como intermediario entre el ordenador y el ATmega328P o ATmega2560, es el microcontrolador ATmega16U2.

ATmega16U2 no es el único microcontrolador programado con un firmware para actuar como conversor USB serial, en el Arduino Leonardo y Arduino UNO WiFi Rev2 tenemos al ATmega32U4 y en el Arduino NANO tenemos un chip de ftdi, por citar algunos ejemplos.

La UART o USART es el puerto serie que casi todos los microcontroladores tienen, en el caso de Arduino UNO Rev3 están conectados a los pines 0 y 1, y la comunicación serie es la base de casi cualquiera de las comunicaciones de los microcontroladores. Una USART puede trabajar igual que una UART, pero tiene la capacidad adicional de actuar como síncrona, esto significa, que los datos van sincronizados con una señal de reloj. En la placa Arduino UNO Rev3, se utiliza la UART para que el Atmega328P se comunique con el otro microcontrolador ATmega16U2 que hace la interface al puerto USB. Los leds (Tx y Rx) parpadean para indicar actividad en el puerto serie a través de la UART.

Físicamente un USB tiene 4 pines:

Pin 1=> Alimentación con un voltaje de 5V DC y máximo 500 mA
Pin 2 y 3 => Sirven para la transmisión de datos del BUS
Pin 4 = GND, Masa o tierra

Como ya hemos visto, para que un Arduino tenga una interfaz USB, se necesita de un chip que ofrezca dicha interfaz, en algunos casos el propio microcontrolador ya dispone de ese interfaz embebida (como los PIC de microchip 18F25K50 y 18F45K50) y en otros casos, utiliza un segundo microcontrolador con interfaz USB, como es el caso de Arduino y sus Micros ATmega16U2 y ATmega32U4. Cuando conectamos un USB al ordenador, necesitamos un driver que nos implemente la comunicación con el USB y nos monte un puerto serie virtual, en el caso de Arduino los drivers ya están embebidos en el IDE, por ese motivo cuando conectamos un Arduino UNO Rev3 original o un Arduino Mega2560, automáticamente nos reconoce el dispositivo. También en el caso de Arduino UNO Rev 3 cuando se resetea la placa, se está reseteando el procesador principal ATmega328P sin cerrar la conexión USB, que es mantenida por el microcontrolador secundario ATmega16u2.

¿Cuál es la diferencia entre la placa ATmega328P ATmega16U2 Arduino Uno R3 original y la placa USB CH340G de Arduino Uno R3 ATmega328P china?

ATMEGA16U2 es un Microcontrolador en el que se puede escribir firmware y CH340G es un convertidor chino de USB a TTL que solo sirve para comunicar la placa con la computadora. En el caso del Atmega16U2 este ha sido programado o preconfigurado con un firmware, para actuar como convertidor USB a TTL en nuestra placa Arduino UNO Rev3 o Arduino Mega2560.

Comparaciones:

CH340 es más barato, 16U2 es más costoso.
CH340 es un IC (circuito integrado), 16U2 es un microcontrolador.
CH340 no puede reprogramarse, 16U2 puede reprogramarse y usarse como microcontrolador independiente (con el bootloader Hoodloader2) ejemplo Arduino USB Rubber Ducky.
Los driver para CH340 deben instalarse por separado, los drivers ATmega16U2 ya están embebidos en el IDE de arduino.
16U2 es el método utilizado por Arduino UNO Rev3 original y Arduino Mega2560, CH340 es el clon chino, aunque en algunos casos también se encuentran placas clones con ATmega16U2.

Ejemplos de Conversores USB a Serial Comerciales para Arduino.

Arduino USB 2 Serial micro, el conversor oficial de arduino basado en el ATmega16U2, desafortunadamente lo descontinuaron y ya no lo venden, hasta lo borraron de la pagina oficial de Arduino.

Si es necesario restaurar el firmware del ATmega16U2 nos guiaremos por el siguiente pinout:

Debemos recordar que el firmware del ATmega16U2 "Arduino-COMBINED-dfu-usbserial-atmega16u2-Uno-Rev3.hex" se encuentra en la propia ruta de instalación del IDE:

C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\arduino\avr\firmwares\atmegaxxu2

Pero para determinar si un ATmega16U2 realmente necesita restaurar su firmware, primero se debe hacer la prueba de loop-back.

El siguiente esquema nos muestra el circuito de una interfaz USB a serial, perfectamente funcional, que podríamos implementar en nuestros diseños pcb:

Se implementa un diodo shockley para proteger el puerto USB de nuestro ordenador de corrientes inversas y un regulador de +3,3v para obtener los +5v para arduino y adicional +3.3v para alimentar por ejemplo módulos wifi esp8266. Como ejemplo tenemos el siguiente video, donde veremos la construcción, la forma de mandar hacer nuestras propias placas SMD y aprender a utilizar plantillas Stencil para soldar componentes de montaje superficial:

Cortesía: elprofegarcia

Diseño Final del Conversor USB a Serial SMD

Puedes descargar el esquemático y diseño del pcb en Fritzing aquí
Puedes descargar los archivos gerber aquí

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Bibliografía https://www.arduino.cc/