Tecnología, Sistemas y Circuitos

Programador PIC

2012-02-07T12:59:00.000-08:00

Este es un circuito interesante que armé hace más de una década y que tenía abandonado en una caja. A pesar del olvido y los años, el programador de PICs funcionó perfectamente ni bien le conecté la alimentación y las señales del puerto serie.

Fig. 1 Programador de PICs

Descripción

El circuito es bastante simple, consiste de 6 transistores convencionales de baja señal, 3 diodos 4148, 3 diodos Zener de 5.1V y 2 Zener de 13V, un LED rojo, un LED verde y un puñado de componentes más. En mi caso lo armé en una plaqueta estándar de 75mm x 40mm y aproveché todos los elementos que tenía a mano, por ejemplo, un mouse fuera de uso (los ratones tienen numerosas partes útiles para extraer) que me proveyó de un largo y elegante cable con ficha DB9 en un extremo y ficha plana en el otro.

El artículo original en el que encontré el circuito del programador ya no está disponible en Internet, pero recuerdo que recomendaba incluir en la plaqueta los zócalos para programar los PIC. Si bien en mi plaqueta (ver Fig. 1) puse tres zócalos (de 8 pines, de 16 pines y 2 de 14, es decir 28 pines) y en el circuito muestro la conexión de uno de estos zócalos, creo que la mejor forma de programar los PICs es en una plaqueta de desarrollo o breadboard y llevar las señales y las tensiones desde el programador hacia la plaqueta.

Fig. 2 Circuito del Programador

Algunos Detalles

Si observan la Fig. 2, notarán tres diodos sin denominación, son los 1N4148. Otro detalle importante a tomar en cuenta es que deben incluir un capacitor de bypass (100nF) entre VCC (+5V) y tierra próximo al pin del microcontrolador PIC. Con respecto a la fuente de alimentación, que en el diagrama indica 15V, cualquier fuente económica de pared de 12V provee 15V con baja corriente, de modo que se puede emplear perfectamente. El circuito original, también proponía el uso de un puente de diodos en la entrada del circuito. Esta es una muy buena idea, ya que hacer el circuito puede ser interesante y entretenido, pero tener que repararlo es una molestia. En mi caso, opté por incorporarle el puente de diodos y esto me permite enchufar cualquier fuente ya sea de CA o de CC y con cualquier polaridad.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Destellador a 1.5 Volts

2012-02-02T15:36:00.000-08:00

Para el Hobbista, un destellador es siempre bienvenido. Ya sea para incluir en la señalización de barreras de tren, para localizar un modelo de cohete o avión, para usarlo como baliza, para alertar sobre un tanque que superó cierto nivel, avisar del ingreso de una persona a una oficina determinada o, incluso, como un ring visual de un teléfono.

Video del destellador funcionando con una pila AA bastante descargada (0.90V). En el video (capturado con cámara web), la velocidad de destello aparece aproximadamente a la mitad de la frecuencia real.

Fig. 1 Circuito del destellador

El circuito que observamos en la Fig. 1 es un destellador que funciona con 1.5 Volts, lo que lo convierte en un artículo muy interesante. Este circuito lo monté sobre un trozo de plaqueta de descarte, junto con 5 LEDs rojos de alta intensidad mas un CD descartado me permitieron hacer un Destellador para la bicicleta muy eficiente y económico. Con una pila C (mediana) puede funcionar durante varios meses.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Calendario Perpetuo

2011-12-26T06:28:00.001-08:00

El programa Regi para Puntos de Venta (POS) tuvo una versión D.O.S (sistema operativo de disco), que presentaba su pantalla splash consistente de un archivo .PCX que era un formato similar al BMP y muy utilizado en DOS. Luego de la pantalla splash tenía un campo de texto para ingresar la clave de usurario y en la misma pantalla un calendario. En este artículo les presento el código fuente completo del calendario perpetuo que adornaba al Regi.

Fig. 1 Cale1.prg en DBase III plus

Es Leyenda

A pesar de que me refiero al Regi en su versión DOS en tiempo pasado, tengo conocimiento de que hay numerosos usuarios que aún lo emplean para comunicar sus registradoras y gestionar sus comercios. Sin duda que por la distancia con la tecnología vigente en la actualidad, el Regi se convierte un clásico por derecho propio, es Leyenda...

Esta versión de Regi está programada en Clipper y enlazada con Rtlink con algunos módulos programados en Turbo C y otros pocos en Assembler. El código fuente en Clipper es bastante fácil de leer para cualquier programador y por su simpleza puede ser implementado Java, JavaScript o VisualBasic con gran facilidad.

DBase III Plus

En la Fig. 1 se puede observar la ventana de DBase III plus corriendo el programa, simplemente se lanza el dbase y desde su línea de comando se escribe “do cale1.prg”.

Fig. 2 Calendario en ASP

En las imágenes de la Fig. 2 y Fig. 3 se observan las versiones ASP y Java con el agregado de cuadros combinados para la selección de opciones de mes y de año. Se puede acceder a estos calendarios por medio de las Mini Aplicaciones.

Fig. 3 Calendario en Java

Download

Si pensamos que DBase ocupa menos de 1Mb y que permite mover tablas dbf de cientos de Mb (recientemente la probé con el padrón nacional que tiene tablas de más de 300 Mb) tenemos que reconocer su calidad. Pueden bajar un Dbase III en el siguiente enlace: DBase III Plus

El Código Fuente

set talk off set echo off set scoreboard off set century on set color to W+/B,N/W clear *fecha = ctod("02/02/2000") fecha = date() anio = year(fecha) mes = month(fecha) diasem = dow(fecha) dia = day(fecha) dm1 = dia - 1 do while dm1 > 0 diasem = diasem - 1 dm1 = dm1 - 1 if diasem < 1 diasem = 7 endif enddo desp = diasem - 1 if (mes = 11 .or. mes = 4 .or. mes = 6 .or. mes = 9) cdias = 30 do case case mes = 11 cmes = "Noviembre" case mes = 4 cmes = "Abril " case mes = 6 cmes = "Junio " case mes = 9 cmes = "Setiembre" endcase else if mes = 2 cmes = "Febrero " if (anio / 4 - int(anio / 4) = 0) .and. ( (anio / 100 - int(anio / 100) <> 0) .or. (anio / 400 - int(anio / 400) = 0)) cdias = 29 else cdias = 28 endif else do case case mes = 12 cmes = "Diciembre" case mes = 7 cmes = "Julio " case mes = 8 cmes = "Agosto " case mes = 10 cmes = "Octubre " case mes = 1 cmes = "Enero " case mes = 3 cmes = "Marzo " case mes = 5 cmes = "Mayo " endcase cdias = 31 endif endif vta = 0 set color to W/N+ @ 5,28 clear to 17,52 set color to W+/R,N/W @ 5,28 clear to 16,51 @ 6,30 say cmes @ 6,42 say ltrim(str(anio)) @ 7,29 to 7,50 @ 8,29 say " D L M M J V S" @ 9,29 to 9,50 @ 5,28 to 16,51 double do while vta < cdias fila = 10+int((vta+desp) / 7) vta = vta+1 if vta = dia set color to W+/B,N/W else set color to W+/R,N/W endif do case case diasem = 1 @ fila,30 say right(' '+ltrim(str(vta)),2) case diasem = 2 @ fila,33 say right(' '+ltrim(str(vta)),2) case diasem = 3 @ fila,36 say right(' '+ltrim(str(vta)),2) case diasem = 4 @ fila,39say right(' '+ltrim(str(vta)),2) case diasem =5 @ fila,42 say right(' '+ltrim(str(vta)),2) case diasem = 6 @ fila,45say right(' '+ltrim(str(vta)),2) case diasem =7 @ fila,48 say right(' '+ltrim(str(vta)),2) endcase diasem = diasem+1 if diasem >7 diasem = 1 endif enddo ? ? ? set color to W+/B,N/W ?

Los Calendarios

El calendario permite organizar el tiempo, mientras que los relojes brindan su seguimiento permanente. Este invento ha sido fundamental para la civilización y también motivo de controversias y desvelos entre aquellos que proponían el calendario Juliano y los impulsores del calendario Gregoriano. Hacia la primera mitad del siglo XX la casi totalidad de naciones había suscripto al calendario Gregoriano, sin embargo, mientras los cristianos occidentales de varias denominaciones ya celebraron el nacimiento de Cristo, la Iglesia Ortodoxa Rusa los celebrará el 7 de Enero de 2012. La razón es que las denominaciones occidentales se basan en el calendario gregoriano mientras que la Ortodoxa Rusa lo hace en el calendario juliano.

¡Felices Fiestas!

Sergio Otaño

Gorilas en Java

2011-12-19T07:55:00.000-08:00

Aquellos que iniciaron su sendero informático en la década de 1990 recordarán el sistema operativo DOS, el Windows 3.0 y aquellos juegos como el Super Mario, Príncipe de Persia y Wolfenstein entre tantos otros. El DOS incluía en esos días el QBasic.exe, un editor e intérprete de Basic muy completo. Dentro de este conjunto venía el programa Gorillas.bas muy popular en esos días. Jorilas es una versión Java de aquél clásico.

Fig. 1 Gorilas en Java

Como se Juega

El juego en cuestión consiste en hacer estallar al oponente por medio de bananas explosivas. La característica que hizo este juego bastante popular entre informáticos y programadores es que había que realizar un ejercicio de trayectoria para aproximar mentalmente el rango del impacto y el ángulo necesario para evitar los edificios (bastante similar al tipo de cálculo que deben realizar los artilleros).

En este caso hay dos gorilas Maximus a la izquierda y Eslavon a la derecha que disparan alternativamente las bananas en los ángulos y con la fuerza apropiada para hacer volar al oponente. Sin embargo pueden estallar ellos mismos si eligen algunas opciones de velocidad o ángulo.

Imágenes

En el aspecto gráfico, traté al máximo de mantener el estilo y los colores del original, sin embargo el sol es un poco más grande y lo dibujé con una combinación de los métodos fillOval(), drawLine() y cálculos trigonométricos. Los gorilas están grabados del programa original en una máquina con XP ya que en W7 y Vista no permiten ejecutar DOS en pantalla completa (una posibilidad para hacerlo sería por medio de DOSBox o un emulador similar). Las bananas son en realidad 1 banana que bajé de internet, la reduje y la procesé en iaza.com donde la convertí a gif transparente y luego hice las rotaciones.

Sonidos

Con respecto a los sonidos, probé grabar los originales pero sonaban muy mal de manera que utilicé sonidos de galerías gratuitas y en un caso, edité con el Vegas un pequeño fragmento de una pista de percusión africana, lo subí a convertfiles.com para generar los archivos de audio .au requeridos por Java.

Sitios recomendados:

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Conversión a Base64

2011-12-09T14:12:00.000-08:00

En términos simples, Base64 permite representar Bytes de cualquier valor (0 a 255) por medio de caracteres de texto. En este artículo me propongo mostrar cómo desarrollar código capaz de realizar la traducción, y al mismo tiempo que puedan hacer el código ustedes mismos.

Como ejemplo muestro el método implementado por medio de Excel que permite visualizar la lógica detrás del proceso, y luego dos programitas en ASP que pueden usar los lectores como punto de partida para realizar su propio programa ya sea en ASP cómo también en Visual Basic, o, con un poco de trabajo, a Java o JavaScript.

Fig. 1 Conversión en Excel

El Proceso de Conversión en Excel

En la Fig. 1 se puede observar el proceso de conversión de manera visual, se parte de una cadena TRES caracteres ACII, en este caso "URL". El hecho de tomar TRES caracteres no es arbitrario, es uno de los requisitos de la conversión, ya que Base64 permite convertir TRES caracteres ASCII (o sus equivalentes valores binarios) en CUATRO caracteres de 6 BITS legibles.

La matemática es clara:

3 * 8 bits = 24 bits
4 * 6 bits = 24 bits

Lo que se debe hacer es armar una ristra de 24 bits concatenando los bits individuales de los 3 caracteres ASCI I y luego extraer 4 grupos de 6 bits de esa ristra. Simple, ¿no es cierto?

Funciones de Excel

En ASP

El ejemplo en Excel es útil para observar el proceso requerido en la traducción, pero no es para nada práctico, excepto que lo implementen en una función de VBA. Por lo tanto aquí va un ejemplo en ASP.

Fig. 2 Conversor ASP

La principal diferencia entre este ejemplo y el anterior, es que no vamos a convertir los valores en una ristra de caracteres 0 y 1 (algo absolutamente ineficiente); en este caso, la ristra consistirá de un número bastante grande (de 24 bits) que contendrá los TRES caracteres requeridos (mas adelante veremos qué pasa cuando hay más o menos de tres caracteres).

La Ristra

La ristra consistirá de la sumatoria de los valores ascii de cada carácter escalándolo para que ocupe su posición relativa dentro de la ristra, según el siguiente esquema:

1) El valor del primer carácter habrá que multiplicarlo por 256^2 para que ocupe su lugar a partir del bit 16 hasta el bit 23 (considerando el número en binario).
2) El valor del segundo carácter habrá que multiplicarlo por 256 para que ocupe su lugar a partir del bit 8 hasta el bit 15 (considerando el número en binario).
3)El valor del tercer carácter se deja como está ya que ocupa los bits 0 hasta el bit 7.

La siguiente instrucción almacena la “ristra” numérica en la variable tmp:

La Extracción

El Segundo tema consiste en la extracción de los grupos de 6 bits, ahora no hay una cadena (string) de ceros y unos, sino que tenemos un valor numérico. Por esta razón debemos emplear una máscara binaria para quedarnos con la parte que nos interesa.

Máscaras en binario

B1 = 111111 000000 000000 000000
B2 = 000000 111111 000000 000000
B3 = 000000 000000 111111 000000
B4 = 000000 000000 000000 111111

Máscaras en decimal

b1=16515072
b2=258048
b3=4032
b4=63

Las máscaras funcionan por medio de las operaciones binarias (bit a bit), por ejemplo:

Valor	10100101
	AND
Máscara	11110000
Resultado	10100000

Una vez que se realizó la operación AND con la máscara, tenemos al grupo de 6 bits correspondiente a la máscara utilizada. Sin embargo, antes de poder usarlo para contrastar con la tabla de símbolos Base64 (el vector b64 del ejemplo) tendremos que llevar el valor a ocupar el rango apropiado, desde el bit 0 hasta el bit 5, es decir, hay que cambiarlo de escala.

Para cambiar de escala el valor, debemos realizar una división entera cuyo numerador será el valor extraído por medio de la máscara, dividido por el nivel de escala que corresponde al grupo de bits extraído, por ejemplo r1 que corresponde al nivel más alto de la escala, es decir el que está más a la izquierda, le corresponde el divisor 2^18. Esto se debe a que este grupo está localizado entre el bit 18 y el bit 23. Con el resto de los grupos se procede de manera idéntica, excepto el último grupo que está en la escala correcta (su divisor sería 2^0 = 1).

Luego de la división, el valor quedará localizado entre los bits 0 y 5 que es el rango admisible para los símbolos Base64.Finalmente, se buscan los valores en la tabla de conversión que es el arreglo b64 en nuestro ejemplo y se obtienen la secuencia de caracteres en Base64.

<%'Programa Base64.asp

dim tmp
dim b1,b2,b3,b4
dim r1,r2,r3,r4
dim s
dim b64

'Tabla de carácteres Base64
b64=Array("A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z", "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "", "/")

'Máscaras  de selección de grupos de 6 bits
b1=16515072
b2=258048
b3=4032
b4=63

'Cadena de texto a convertir
s="URL"

tmp=(asc(mid(s,1,1))*256*256)+(asc(mid(s,2,1))*256)+asc(mid(s,3,1))

response.write s & "<br/>"

'Selección de grupos (máscaras) y transporte a la posición bit0..bit5 de cada elemento
r1=(tmp and b1)\2^18 
r2=(tmp and b2)\2^12
r3=(tmp and b3)\2^6
r4=(tmp and b4)

'Busqueda en tabla (arreglo b64) y asignasión del carácter Base64 correspondiente
response.write b64(r1) & " " & b64(r2) & " " &  b64(r3) & " " &  b64(r4)  & "<br/>"
%>

Tratamiento de la cadena

Eso está muy bien, el programa funciona correctamente con cualquier grupo de 3 Bytes que lo alimente. Sin embargo, las cadenas de cualquier elemento, sean de texto o de una secuencia binaria correspondiente a una imagen, por ejemplo, no crecen DE A TRES, lo hacen DE A UNO. Y este es uno de los problemas que hay que resolver.

¿Qué hacer con las cadenas mayores o menores que tres pero no divisibles por 3?

Más adelante, en un programa ASP de ejemplo, presentamos un método para tratar con las cadenas de texto mayores o menores, antes de alimentarlas a la función de conversión (cuya base la aporta el programa Base64.asp), pero antes de ver los detalles, continuemos con las reglas de conversión.

Las reglas de conversión indican que, hay que rellenar la cadena que no se ajuste a la REGLA DE TRES, con caracteres nulos según sea necesario, es decir si yo quisiera traducir solamente la U de URL, simplemente tendría que agregarle 2 caracteres Null detrás.

Podemos probar esto rápidamente con el primer programa

'Cadena de texto a convertir
s="U" & chr(0) & chr(0)

El resultado será
V Q A A

Y con la cadena UR

'Cadena de texto a convertir
s="UR" & chr(0)

El resultado será
V V I A

Obtenemos un resultado, sin embargo, no es del todo correcto, ya que el programa tradujo partes de la cadena que eran inválidas debido a que eran simplemente caracteres de relleno. Por lo tanto, hay otra regla (hay muchas más reglas que se aplican al ámbito de Internet donde pueden surgir conflictos con los símbolos de conversión) que se debe aplicar en estos casos y que dice que en el caso de que sobre 1 carácter (o que falten 2 que es lo mismo) se deben reemplazar los dos últimos caracteres del valor convertido por el símbolo "=" y en el caso de que sobren 2 caracteres, se le debe reemplazar el último.

Si aplicamos esta regla, en el primer caso quedaría VQ== y en el segundo VVI= que son ambas cadenas Base64 válidas.

El programa cadena.asp permite tratar con las cadenas de texto antes detecta si tiene caracteres sobrantes, le aplica los caracteres de relleno (si fuera necesario) y deja la variable sobra con el valor apropiado para realizar el último paso que vimos, es decir, el reemplazo o no de los últimos caracteres.

Para Finalizar

Los ejemplos presentados en el artículo, junto con los programitas permiten, con muy poco trabajo poner en funcionamiento un convertidor propio, según este lineamiento:

1.Procesar la cadena de texto originaria
2.Implementar un ciclo que separe la cadena en grupos de 3
3.Convertir el grupo
4.Acumular las conversiones parciales
5.Agregar los terminadores = si corresponde.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Yet Another Resistor Calculator

2011-12-04T05:31:00.000-08:00

Aquellos que incursionaron en el diseño de compiladores, aunque sea en calidad de estudiantes de la homónima asignatura de la universidad, recordarán el YACC, Yet Another Compiler Compiler, un generador de sintaxis que venía en el sistema operativo Unix.

Fig. 1 Calculadora de Resistencias

En este caso se trata de YARC (otra calculadora de resistencias mas, en castellano) una versión en Java de la calculadora de resistencias en JavaScript que aparece en el artículo Calculadora de Resistencias de este blog.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Servidor HTTP Detrás de un Router

2011-11-21T17:07:00.001-08:00

A veces me sorprendo con la cantidad de consultas y comentarios sobre algunos artículos antiguos, uno de los destacados en esta categoría es sin dudas el Servidor de HTTP.

Recientemente un estudiante de Colombia me consultó sobre el funcionamiento del servidor detrás de un router. Me pareció una consulta interesante ya que transcurrieron varios años y en el 2011 la mayoría de los usuarios tiene algún tipo de router en sus domicilios, centros de estudio u oficinas.

Fig. 1 Ventana de Configuración

Esta cuestión no es de competencia del programita ServHttp (que fue diseñando con fines didácticos solamente), también se puede aplicar a cualquier servidor que un usuario quiera instalar en una PC que esté conectada a Internet por medio de un router.

A las cosas

Permitir el funcionamiento del servidor, es competencia del ROUTER que debe otorgarle la habilitación para que la petición del cliente pueda perforar la capa de distribución y encontrar la PC con su IP local detrás del router. Como ejemplo voy a mostrar el modo de configurar el router que tengo disponible en mi casa particular, un D-Link.

En la Fig. 1 se puede observar la ventana de configuración particular de D-Link en la que se definen los Servidores Virtuales, en este caso se encuentra seleccionado el servidor de HTTP, pero, de la misma forma se pueden configurar servidores de correo electrónico, FTP, etcétera. Nótese que asigné el puerto 4000 para acceder al ServHttp.

Fig. 2 ServHttp con IP Local

En la Fig. 2 se observa el programa ServHttp corriendo en la PC cuyo IP es 192.168.0.193. La dirección IP WAN es 190.18.134.112 de modo que la configuración de D-Link me permite acceder, desde cualquier PC del mundo a al ServHttp.

Prueba de Funcionamiento

Fig. 3 Respuesta en Google Chrome

Concluyendo: los routers ofrecen por medio de "orificios" (punched holes, en inglés) la posiblidad de brindar servicios viruales instalados en PCs conenctadas detrás de ellos.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Applet de Códigos de Barra

2011-11-17T11:32:00.000-08:00

Tenía ganas de incluir una Applet de Java en el Blog y de paso, retomar el tema de los Códigos de Barra sobre los que ya publiqué varias notas y muchos lectores (especialmente los amigos de México) me consultaron. Para acceder a la Applet haga Clic en la imágen o en el subtítulo.

Fig. 1 Applet Java

El comienzo

Tiempo atrás había desarrollado una pequeña Applet de Java que permitía generar Códigos EAN, pero desafortunadamente no me quedó ni el código virtual de máquina “class” (el ejecutable en la universo Java) ni el fuente. La verdad es que ese programa antiguo, si bien generaba códigos EAN válidos, también era capaz de generar códigos que no cumplían con la norma, y por ende, eran irreconocibles para los lectores de código de barras. De manera que, si no encontraba el código fuente para adecuarlo a las normas, tampoco lo hubiera subido al Blog, por el simple hecho de que si se titula código de barras, debe cumplir con las normas.

En realidad, sobre la cuestión de códigos de barra hice numerosas incursiones en una variedad de lenguajes de programación, además de Java, C++ y VisualBasic; por ejemplo, el programa Regi para Puntos de Venta permite generar etiquetas con códigos de barra (ver Fig. 2), aunque en ese caso se trata de Código 39. Sin embargo, la colección más completa de fuentes que tengo es la que programé laboriosamente en VisualBasic, línea por línea, en base a las especificaciones de las organizaciones de estándares en la materia.

Fig. 2 Listado de Códigos 39

La implementación

Finalmente lo que hice fue tomar el código de un módulo de VB 6 y lo traduje a Java con algunos resultados interesantes en cuanto a las diferencias, pero también en cuanto a las similitudes. Claro, sacando de lado el leitmotiv principal de Java, que es su propio modelo estructural de diseño. Esa es una cuestión por completo diferente. Pero, línea a línea, código a código, tomando en cuenta algunas salvedades, se puede traducir en forma bastante directa, partiendo de las estructuras de control que son semejantes y muchas operaciones básicas que son similares también. Sorprende un poco lo permisivo que es Java en algunos aspectos y lo severo que es en otros. De esta forma, hay operaciones que en C o en Pascal hubiesen sido consideradas sacrílegas, y sin embargo Java las acepta lo más campante.

Fig. 3 El Código 39 en el programa WinBarCode

En la Fig. 3 podemos observar la ventana del programa WinBarCode desarrollado por el autor para generar una gran variedad de códigos de barra. Si lo desea, puede bajar una copia del programa Aquí: Baje el Programa WinBarCode

Algunos detalles

La Clase String de Java es muy amplia en comparación con la humilde variable string de VB6, además sus elementos se indexan en forma similar a un vector, comenzando por el elemento 0. Esto es muy práctico cuando, como en el caso de los Códigos de Barra, se trabaja con Strings y con Matrices. En VB6 eso es una molestia.

De modo que los Mid(string,start[, length]), Left(string, length) , Right(string, length) se redujeron a string.substring(from, to) con el detalle que el from de Java comienza en 0 y no en 1 como ocurre en el start de VB. Cuando el código se ponía un tanto freaky (aunque hermoso para los ojos de un Javista fanático), decidí replicar las funciones VB en Java, por ejemplo IsNumeric(expression) que es bastante transparente, veamos los siguientes ejemplos

Esto

Se convirtió en esto

Esto

Se convirtió en esto

Los Val(string), al tratarse de enteros, los trabajé con el método integer.parseInt(string s), veamos este ejemplo sobre matrices en VB6 y en Java:

Esto

Se convirtió en esto

Conclusión

Dejo para la próxima el comentario sobre las matrices que se pueden traducir en forma bastante directa entre ambos lenguajes, aunque hay quienes sostienen que el VisualBasic no es un lenguaje… ejem!

Más sobre códigos de Barra en este Blog

1 Introduccón a los Códigos de Barra
2 El Código 39
3 Download CodBarra.exe

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Sistema Regi POS

2011-11-05T10:24:00.000-07:00

A partir de ahora, entre los artículos que publicaré periodicamente, voy a incluir la descripción de un sistema completo de punto de ventas que está en el mercado desde Diciembre de 1994 (versión DOS), pasó por varias plataformas y cambios de tecnologías. Este programa permite ilustrar muchos puntos relativos al diseño que encuentra el profesional en la práctica real.

El sistema Regi Multiprotocolo está orientado a cubrir las necesidades de gestión básicas en Puntos de Venta pequeños y medianos tales como Supermercados, Autoservicios y Comercios en general. Las características fundamentales son la facilidad de uso y la posibilidad de administrar los más importantes Controladores Fiscales del mercado.

Ventana Principal

La ventana principal cuenta con cinco elementos fundamentales: los Iconos de Registradoras, el Icono de Balanza, el Menú de Botones, el Calendario y la Barra de Estado.

Iconos de Registradoras

Permite establecer comunicación con las siguientes máquinas:

NCR 2050
KRETZ NUMA
OPALE
Samsung ER420
Samsung ER680
Samsung ER600

Todas las máquinas permiten configurar los Puertos de Comunicación para ajustarlos a las necesidades de cada usuario.

Icono de Balanza

Permite establecer comunicación con la Balanza KRETZ REPORT. Asimismo, permite configurar los Puertos de Comunicación para ajustarlos a las necesidades de cada usuario.

El Menú de Botones

Es el puente de mandos central desde el que se controlan todas las operaciones de gestión de datos tales como Altas, Bajas y Modificaciones, Impresión de Informes y Configuración de datos Administrativos del sistema Regi Multiprotocolo, a saber:

Artículos

Altas, Bajas y Modificaciones
Listado de Góndola
Listado de Artículos Valorizado
Impresión de Etiquetas
Diseño e Impresión de Carteles ver
Diseño de Etiquetas ver
Salir

Cambio de Precios

Altas y Bajas Rápidas (Teclas de Función)
Modificaciones Rápidas en Renglón
Ficha de Modificaciones

Proveedores

Altas, Bajas y Modificaciones
Listado de Proveedores
Compras
Listado de Compras

Clientes

Altas, Bajas y Modificaciones
Listado de Clientes
Pedidos
Listado de Pedidos

Mantenimiento

Optimización de Archivos
Puesta a Cero
Borrar Marcas
Respaldar Archivos
Recuperar Archivos

Registradora

Tabla de Impuestos
Departamentos

Contraseña

Altas, Bajas y Modificaciones

El Calendario

El calendario es una herramienta muy útil cuando se trata de sistemas de Puntos de Venta ya que las fechas de las operaciones, de Respaldos de Archivos y de modificaciones de datos revisten especial importancia. Tener la Computadores en Fecha y Horas correctas devengara importantes beneficios en Seguridad Operativa.

La Barra de Estado

Nuevamente aquí aparece la Fecha, Además la Hora, Información sobre el estado de la tecla CAPS (mayúscula) que es útil para ingresar las descripciones de artículos si queremos mantener compatibilidad con la Registradora.

Hasta la Próxima,

Sergio Otaño

Libro: Fundamentals of Radio

2011-10-05T15:59:00.000-07:00

Gracias nuevamente a los lectores por los saludos y también por avisarme sobre los links para bajar documentos o programas que no funcionan. Paulatinamente los voy a migrar todos a Google Sites para tener un mejor control de ellos.

En este caso, se trata de un librito en PDF que ocupa solamente 5Mb y es ideal para comprender algunos fundamentos de la radio y electrónica. Debido a que es muy básico se adecúa a aquellos lectores que desean comenzar a experimentar en electrónica. Este libro fue desarrollado para acompañar uno de los Kits Phillis.

Fundamentals of Radio

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Amplificador de dos Canales

2011-07-21T10:32:00.000-07:00

El proyecto A5 del Kit EE-20 de Phillips se denomina Bi-Ampli en inglés y se trata de un amplificador de dos canales, uno de los canales amplifica los agudos y otro los graves. En la Fig. 1 podemos observar el circuito terminado, en funcionamiento. Asimismo, también se observa que el parlante de la izquierda es un componente reciclado.

Fig. 1 Implementación del Circuito en Breadboard

Funcionamiento

La señal de audiofrecuencia entra al transistor AF116 (ver Fig. 2) por medio de la resistencia variable de 10K Ohms (logarítmica), es amplificada y sale a través del colector por medio de un capacitor electrolítico de 100uF. La señal se bifurca, una parte a través de un capacitor de 47.000pF, hacia el transistor AC128 de la izquierda y la otra, a través de una resistencia de 680 Ohms hacia el transistor AC128 de la derecha.

Fig. 2 Circuito del Amplificador

El capacitor de 47.000pF hace las veces de un rudimentario filtro pasa altos, por lo tanto, el parlante de la izquierda reproducirá los agudos, mientras que el de la derecha, reproducirá los graves. La resistencia de 680 Ohms sirve para compensar la impedancia del capacitor y mantener los canales equilibrados. Hay que tener en cuenta que el propósito del circuito es educativo solamente, no se debe juzgar la calidad del audio.

Para apreciar la diferencia de notas entre los parlantes es conveniente separarlos entre sí y no como en la imagen que los muestra juntos.

Lista de materiales:

1 transistor AF116 o equivalente.
2 transistor AC128 (AC188)
1 potenciómetro miniatura 10K logarítmico *
1 resistencia 680 Ohms
1 resistencia 1.5K Ohms
2 resistencia 27K Ohms
1 resistencia 100K Ohms
1 resistencia 330K Ohms
1 capacitor 47.000pF (47nF)
1 capacitor 3.3uF electrolítico
1 capacitor 10uF electrolítico
2 capacitor 100uF electrolítico
2 parlante 8-16 Ohms *
1 batería 9V

* ver texto

Otros Proyectos del Kit Phillips

A1 Amplificador para Gramófono
A4 Amplificador de 2 Canales
A5 Organo Electrónico
B1 Oscilador Puente de Wien
D1 Detector de Luz
D2 Luz Destellante
D3 Relé Acústico
E1 Luz Nocturna Automática
E2 Detector de Lluvia y Humedad

Esto es todo por hoy,

Sergio Otaño

Oscilador Reciclado

2011-06-30T09:38:00.001-07:00

Influenciados por la sociedad de consumo, tendemos a desechar los artefactos tecnológicos cuando estos dejan de funcionar. Sin embargo, muchos de estos aparatos contienen elementos valiosos que pueden ser empleados en un nuevo proyecto.

Fig. 1 El Oscilador Reciclado

Sin ánimo de incitar la práctica deportiva del "dumpster diving" que literalmente significa buceo en basureros (habitual entre los geeks estadounidenses menos pudientes y/o mas osados), podemos pensar un poco antes de deshacernos del caloventor, radio, televisor, compu, etc. que dejó de funcionar y extraerle algunos elementos útiles y algunas veces, inusuales.

El Oscilador

En este caso, se trató de un par de parlantes de PC (sin amplificador) cuyo cable se había roto. Con unos pocos componentes adicionales, uno de esos parlantes se convirtió en un oscilador para practicar telegrafía que usé tiempo atrás y que, a pesar de que se lo ve (Fig. 1) un poco polvoriento, aún funciona perfectamente.

Fig. 2 El circuito

El circuito que vemos en la Fig. 2 es muy simple, de bajo costo y se puede armar en una placa de 3cm. x 3cm., el gabinete tiene suficiente espacio como para armar una radio, un intercomunicador, una sirena o cualquier otro dispositivo sonoro de baja potencia. Si bien en el circuito muestro dos potenciómetros, uno de 100K para el control de tono y otro de 10K lograrítmico para el control de volumen, en la práctica usé una resistencia fija de 10K en la sección de tono y un preset para el volumen.

Debido a que el tono que emite es puro, resulta verdaderamente fastidioso para cualquiera que no esté interesado en practicar el código Morse (por ejemplo, mi mujer e hijos), por esta razón, le agregué un jack para usarlo con audífono.

A pedido de muchos lectores, aquí va la lista de materiales:

1 timer 7555
1 resistencia 10K
1 potenciómetro miniatura 10K logarítmico *
1 potenciómetro miniatura 100K lineal *
1 capacitor 47.000pF (47nF)
1 capacitor 10.000pF (10nF)
1 capacitor 10uF electrolítico
1 parlante 8ohms
1 batería 9V

* ver texto

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Preguntas de Radio

2011-06-21T05:29:00.001-07:00

Este artículo puede ser de interés tanto para aquellos que se disfrutan de la radio como hobby y aspiran a ser radioaficionados, como para aquellos que sienten curiosidad por la electrónica o la radio en general.

Fig. 1 El programa en funcionamiento

Se trata del banco de preguntas de la Secretaría de Comunicaciones que es la base de los exámenes que se requieren para obtener una licencia de radioaficionado en la República Argentina.

Originalmente lo programé en VBA dentro de un archivo de Access, luego lo rehíce en Visual Basic para facilitar la distribución.

Fig. 2 Al corregir, ofrece la respuesta.

La versión que les presento en el blog está programada en ASP y permite responder en línea las preguntas y poner a prueba los conocimientos sobre estos temas.

Preguntas de Examen Para Ingreso a Categoría Inicial o Categoría Novicio

Se dividen en dos áreas:

Técnica y Electrónica

Reglamentación y Etica Operativa

Se puede acceder desde AQUÍ, o desde las Miniaplicaciones ASP en el panel de la derecha del blog.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Internet-sante: OCR Online

2011-06-16T13:02:00.000-07:00

No se si a ustedes les pasa, pero a mí me ocurre con frecuencia, que quiero probar un fragmento de código encontrado en algún texto, y no me dan ganas de pasarme una hora tecleándolo en la máquina. También puede ser que me interese citar algún material escrito y quiero que el texto sea el fiel reflejo del que escribió el autor y no algún otro que, por error, pude introducir. Para ayudarnos en estas cuestiones, se ha desarrollado el reconocimiento óptico de caracteres u OCR.

Fig. 1 El logo del sitio onlineocr.net

En este artículo les presento uno de los OCR en línea que probé y me resultó bastante superior al resto, ya que entre las pruebas que hice, se incluye el rescate de varios programas en QBasic (algunos considerablemente largos) que tenía impresos en papel, con resultados excelentes.

El Enlace

http://www.onlineocr.net/default.aspx

La Imágen

In Memoriam del dibujante argentino Guillermo Guerrero a días de cumplirse el segundo aniversario de su fallecimiento (25 de Junio de 2009).

Fig. 2 Pinlu N°28

Las Opciones de Idioma

El Formato de Salida

El Resultado

Con unos pocos retoques, tales como la eliminación de guiones, y otras cosas menores, el texto resultó muy bien generado y útil para su incorporación a cualquier documento. En el texto, entre otras cosas, hay un lista con nombres destacados, tales como Viguerie, el Dr. Alposta, un reconocido poeta y ensayista, Barrionuevo, y otros.

¡Hola Amigos! Muchas veces, la vida nos Pone a prueba y por esas cosas del destino, esta vez no fue una excepción. El día 25 de junio nos acaba de dejar físicamente a los 85 años, nuestro querido "2do Padre" y amigo Guillermo Guerrero El cielo no pudo esperar ...y ese día decoló con sus alas dejándonos sus sonrisas. Su humildad y amistad a todos los amigos y lectores que pasaron por la redacción, y que hoy lo llevan todos en lo profundo de sus corazones. Sidoli y Guerrero, con la Lúpin, nos han marcado corno ningún otra, un rumbo en la vida a través de sus historietas y construcciones ¡Vayan nuestro homenaje de todos tus seguidores, por habernos hecho una infancia tan feliz¡

 Queremos agradecer a Roberto Gallo y Maria Ana Ramazzotti y todo el equipo del diario "Nuevo Día" de la localidad de Leones. Prov. de Córdoba por la afectuosa nota dedicada a Guillermo Guerrero " Se ha ido un gran amigo, exquisito dibujante y fino humorista, quien desde su revista Lúpin, alegró por décadas a chicos y grandes. El mejor recuerdo que nos deja es su optimismo, su espíritu bohemio, su alma artística y el ejemplo de bien 

¡Gracias Guillermo, por haber regalado tu amistad!" 

Cabe recordar que Guerrero había sido colaborador de este medio gráfico y participó en la confección del suplemento especial de la "fiesta nacional del trigos de esa localidad cordobesa. 

Para los que deseen visitar la página: www.nuevodiaonline.com.ar 

También queremos agradecer a todos los colaboradores, amigos y lectores que durante más de 42 años ayudaron a engrandecer las páginas de la revista: 

Jorge "El Polaco" Sysa, Ariel Aguilar, Jorge Salgado. Rector López, Guillermo Viguerie. Armando Levob, Ignacio Mastrángelo. Lamparita. Prof. Gabriel Candia. Fabian Rousselot, "bocha porta", Gustavo Ch. Mamani Aerosur. Ludovico Hordij, Juan Luis Barrionuevo, Luis Alposta, Aldo Nicola, Juan cartos, Gimenez, Sarah Harry, Whittall. Districondor, Disrtimachi, la "barra de la revista", colaboradores y amigos que hoy ya no están con "nosotros'', y en especial a Ernilia de Sidoli Amigos, no obstante el correo electrónico seguirá vigente.

CLAUDIA Y GUSTAVO CORREO REVISTA PINLU Clauan5296@hotmall.com.

¡No nos olviden, hasta siempre!

Vaya un afectuoso homenaje a Guerrero y Sidoli, en el marco de una propuesta que espero sea de utilidad para los lectores.

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

Manejo de Imágenes en Blogspot

2011-06-09T05:44:00.000-07:00

Cuando subimos imágenes a Blogspot, éstas quedan insertas en una cadena junto con la referencia, pautas de estilo y demás elementos que convierten un simple "a.gif" en MEGA-ZILA.

En este artículo presento un sencillo método para mantener un registro de todas sus imágenes, y a la vez, poder darles usos variados al desprenderlas de las cadenas-zila que las atan. Para aquellos que no les gusta meterse con las fórmulas de Excel, hice un pequeño programa ASP que pueden utilizar.

Fig. 1 Imagizador

Con el Imagizador

El Imagizador (Fig. 1)reduce las cadena enormes vinculadas con las imágenes para que éstas puedan ser utilizada con mayor facilidad.

Modo de uso

1) Pegue el texto
2) Seleccione la opción y haga clic en "Imagizar".
3) La cadena resultante puede ser copiada a gusto.

Con Excel

Una forma de manejar estas imágenes y conservar toda la información consiste en insertarlas en una planilla de cálculo.

Fig. 2 El prceso en Excel

Las Columnas

A	B	C	D	E
Completa	Sin HRED	Sin STYLE	Sin ALT ni ID	Solo SRC

A. “Completa”

pegamos la cadena-zila completa.

B. Quitamos la referencia “Sin HREF””

C. Extraemos los contenidos de estilo “Sin STYLE”

D. Quitamos también alt e id “Sin ALT ni ID”

E. Solamente con el URL de la imagen “Solo SRC”

A partir de este punto, el lector puede implementar una variedad de opciones tales como la de asignar una hoja a cada entrada de blog si hace uso de muchas imágenes; o armar secciones con títulos y demás referencias.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Calculadora de Resistencias

2011-05-25T12:16:00.001-07:00

Tiempo atrás realicé un conjunto de pequeños programas para los cursos de radioaficionados, la "Calculadora de Resistencias" es uno de ellos. El original estaba escrito en VBA y decidí rehacerlo en JavaScript para compartirlo con ustedes en el blog.


Ω
COLORES	1	2	3
NEGRO
MARRON
ROJO
NARANJA
AMARILLO
VERDE
AZUL
VIOLETA
GRIS
BLANCO
Sergio Otaño (2005)

Calculadora: vea mas abajo el modo de uso.

Modos de uso

1) x Color: se hace clic con el ratón sobre los colores respetando el orden: primero la banda 1, luego la 2 y finalmente la 3. Resultado: el valor de la resistencia.

2) x Valor: se hace clic sobre el cuadro de texto, se ingresa el valor de la resistencia y se oprime [ENTER]. Resultado, el color de la resistencia.

Las Resistencias

Las resistencias son componentes que, junto con los capacitores, diodos e inductores, se denominan pasivos, para distinguirlos de los componentes activos como los transistores y circuitos integrados. Las resistencias se oponen o “resisten” el paso de la corriente eléctrica y son indispensables en cualquier diseño de electricidad y electrónica.


COLORES	1	2	3
NEGRO		0	-
MARRON	1	1	0
ROJO	2	2	00
NARANJA	3	3	000
AMARILLO	4	4	0000
VERDE	5	5	00000
AZUL	6	6	000000
VIOLETA	7	7	0000000
GRIS	8	8	00000000
BLANCO	9	9	000000000

Tabla 1: código de colores de resistencias.

Podemos identificar las resistencias por el tamaño que da una idea aproximada de la potencia que pueden disipar y por tres bandas de colores (ver Tabla 1) que indican su valor en Ohms. Además, puede haber una cuarta banda que representa la tolerancia del 5% cuando es dorada y del 10% cuando es plateada, cuando no tiene banda significa que la tolerancia es del 20%.

Por ejemplo, un valor típico es el de 1K (1.000 Ohms), la primer banda corresponde al 1 MARRON, la segunda al 0 NEGRO y la tercera, los dos ceros restantes, es decir ROJO. Otro ejemplo, una resistencia de 680.000 Ohms, es AZUL, GRIS y AMARILLO.

¡Tengan un gran día!

Sergio Otaño

Organice sus PDF

2011-05-15T10:27:00.001-07:00

En mi biblioteca tengo una gran cantidad de libros de variada índole; cada tanto, me deshago de alguno e incorporo otro más. La facilidad para encontrar los libros en bibliotecas y estantes, radica en su presencia física; los tamaños, colores y texturas me dan un adelanto del conocido tomo. Luego, el título confirma o desmiente esa predicción.

¿Pero qué ocurre con los PDF que en mi disco se han reproducido hasta llegar a ser miles?

Esa es otra historia, algunos se encuentran escondidos en remotas carpetas del disco, distribuidos erráticamente, muchos están bajo carpetas temáticas, pero no ofrecen pistas claras de su contenido.

Por esta razón, decidí catalogarlos y obtener una pequeña imagen “thumbnail” de escasos KBytes como ilustración. De esta forma, cuando busco un tema específico, miro en una tabla de MySQL (que bien podría ser de Access, DBF o simplemente un archivo de Excel), veo las “tapas” y encuentro la ubicación en el disco en forma instantánea. También, me permite obtener datos bibliográficos para documentar algún trabajo.

Fundamental : que la tarea fuera breve y sencilla (logré hacerlo en menos tiempo que el que me tomó escribir esta nota).

Para realizar este catálogo conseguí tres programas muy pequeños pero realmente prácticos:

Pdftk.exe
PDF2Img.exe
EasyImageModifier.exe

El Pdftk.exe es realmente poderoso ya que además de ejecutarse bajo Windows, también ofrece una forma automatizada desde la línea de comandos de DOS.

El PDF2Img es uno de los pocos programas gratuitos que permiten convertir en formato gráfico las imágenes contenidas en archivos pdf.

El EasyImageModifier permite modificar las características del archivo (en mi caso, achicar las “tapas”).

Todos estos programas trabajan por volúmen, es decir que aceptan grandes cantidades de archivos para procesar. Además, no requieren de interacción, por lo que, una vez lanzados, el usuario queda libre para realizar sus actividades habituales.

Procedimiento

El primer paso fue lanzar el pdftk desde la ventana de DOS y el directorio principal bajo el que cuelgan los archivos PDF

Este programa permite realizar una gran variedad de manipulaciones sobre los archivos PDF, con la opción que utilicé, "cat 1 output" genera archivos PDF cuyo contenido es la página 1, es decir "la tapa".

El programa hizo lo suyo...

Acto seguido, convertí los PDF en JPG por medio del programa PDF2Img.exe, esta tarea se simplificó debido a que le indiqué al Pdftk que agregara “Pag1” al nombre de archivo, de manera que realicé una búsqueda de los PDF que comenzaban con la cadena "Pag1", con el empleo de expresiones regulares convencionales, es decir, “pag1*.pdf”.

Moví todos los archivos a una carpeta temporaria, abrí el PDF2Img.exe y seleccioné la opción “File/Import directory”, Luego “Edit/Start Convert”, dejé que el programa hiciera su trabajo mientras me tomaba un café y respondí algunos mails.

Este programa genera una carpeta cuyo nombre es el que tenía el archivo PDF mas el nombre “-000.jpg”.

Para armar el catálogo generé un archivo (que contiene la localización de los documentos en el disco), por medio del siguiente comando en la ventana de DOS

De ese modo generé el archivo pp cuyo contenido era algo como esto:

Luego armé un programita en Visual Basic (el lector puede emplear VBA, Javascript o incluso un batch de comandos DOS, lo que le resulte más rápido) con un código similar al siguiente:

Esto asigna el nombre que tenía originalmente el PDF a las imagenes JPG y las coloca en una carpeta, en este caso, la carpeta local del proyecto Visual Basic. Los archivos JPG serán grandes, al 70% de la resolución del PDF original, esta es la opción por defecto que puede modificarse a gusto. En mi caso decidí conservar las tapas “grandes” para algún propósito futuro y las almacené en un archivo RAR.

Como último paso, con el EasyImage, levanté todas la imágenes y las convertí al 10%, con lo cual quedaron realmente pequeñas.

Con mis PDF catalogados me despido hasta la próxima,

Sergio Otaño

Experimentos con Microprocesadores

2011-04-07T11:04:00.000-07:00

En una entrada anterior comenté sobre mis experiencias con el Kit de desarrollo MEK-6800 de Motorola (ver Fig. 2) que permitía realizar toda clase de desarrollos tanto en el terreno del hardware como del software. Permitía comprender en plenitud la estructura de una computadora basada en la arquitectura de Von Neumann, programarla y desarrollar interfaces para conectarla con el mundo exterior.

Fig. 1 Entrenador Heathkit ET-3400

Debido a esta versatilidad es que en las universidades de todo el mundo, en especial en carreras de ingeniería, aún hoy se utilizan kits similares para el aprendizaje acabado de técnicas digitales y programación de bajo nivel. El Kit de Motorola consistía básicamente de dos placas (bastante grandes) una de las cuales contenía el uP 6800, las memorias ROM y RAM, una PIA (chip de bus paralelo) y una ACIA (chip de interface serie); la otra placa contenía un robusto conjunto de teclas 16 de valores hexadecimales y 8 de control y el display de 7 segmentos con 6 dígitos.

En futuros artículos voy a extenderme sobre algunas particularidades de estos sistemas, pero ahora, vamos “a las cosas” como aleccionaba Ortega y Gasset, porque cómo señalé en otras oportunidades, la propuesta de estos artículos es que los estudiantes y ocasionales lectores puedan llevar a la práctica los conceptos y se animen a experimentar un poco de lo que pueden encontrar en textos tecnicos, desarrollado en forma muy completo y detallada.

Ya expliqué en el artículo Recursion and Machine Language de este blog, cómo implementar la recursividad en lenguaje de máquina. Entonces: ¿Cuál es el objetivo?

Fig. 2 El Kit MEK6800 de Motorola

¡El objetivo es dar pautas simples para poder reproducir estas actividades!

Se preguntarán cómo pueden realizar las experiencias sin contar con el Kit entrenador MEK-6800 (que Motorola denominó Exorcicer, aludiendo humorísticamente a la película “El Exorcista”). Pues bien, el primer paso lo podemos realizar empleando un EMULADOR que corre bajo Windows. Claro está que con el emulador no tendremos la posibilidad de realizar los experimentos de electrónica digital, pero podremos tener un entendimiento completo de la estructura de un uP. A partir de ese conocimiento, pueden acceder al trabajo con Microcontroladores que tienen todas las funciones mencionadas en un solo chip, por lo que son muy económicos y fáciles de usar. El emulador que conseguí está basado en otro Kit que desarrolló la firma Heathkit, se trata del ET-3400 (en este caso no remite a la película ET sino que prosaicamente corresponde a ENTRENADOR).

Fig. 3 Emulador del ET-3400

Primera Experiencia

Al iniciar nuestro EMULADOR, el programa, replica el funcionamiento del ET-3400, muestra en el display de 7 segmentos el mensaje "CPU UP" que indica que el sistema esta listo para recibir instrucciones. El primer botón que vamos a oprimir es RESET. Este botón nos será útil cada vez que el sistema se cuelque porque hay alguna falla en el código que ingresamos.

Operaciones Con Registros y memoria

Para comenzar, vamos a realizar una serie de prácticas para familiarizarnos con el EMULADOR, y emplearemos las siguientes instrucciones: LDAA, STAA, LDAB, STAB, TAB y HLT. Si bien el uP 6800 dispone de diversos modos de direccionamiento, vamos a dejar ese tema para una discusión futura y nos limitaremos al modo de direccionamiento inmediato, es decir que luego de la instrucción pondremos un valor literal.

La instrucción LDAA permite cargar un valor en el ACUMULADOR A. Buscamos en la tabla de instrucciones que muestra que esta instrucción con direccionamiento inmediato tiene el código de máquina 86 exadecimal. También vamos a poner la instrucción HLT (halt o detener) que ordena al uP a detenerse. HLT que corresponde al código de máquina 3El.

Ahí vamos

Cargar el Acumulador A con un dato

1) Hacemos clic en el botón EXAM (letra E) e ingresamos 0000 (cuatro ceros), el emulador nos mostrará el contenido de la posición de memoria 0000.
2) Hacemos clic en el botón CHANGE (letra C).
3) Ingresamos el 86 que es el código de máquina de la instrucción LDAA.
4) Hacemos clic en el botón FORWARD (letra F) ahora estamos en 0001.
5) Hacemos clic en el botón CHANGE (letra C).
6) Ingresamos el valor FF (es el que queremos cargar en el Acumulador A).
7) Hacemos clic en el botón FORWARD (letra F) ahora estamos en 0003.
8) Hacemos clic en el botón CHANGE.
9) Ingresamos 3E que es el código de máquina de la instrucción HLT.
10) Hacemos clic en el botón DO (la letra D) que es la orden para ejecutar el programa.
11) Ingresamos 0000 que es la dirección de inicio de nuestro programa, y ¡voilá!

PERO...

¡SE PONE NEGRO EL DISPLAY!

Eso está bien ya que le dimos la instrucción HLT y el procesador (emulador) se detuvo.

12) Hacemos clic en el botón RESET y luego clic en el botón ACCA (el número 1).

Allí observamos en el display el valor "Acca FF"

¡El programa cumplió su cometido que era cargar el acumulador A con el valor FF!

Antes de despedirme me gustaría agradecer a Ricardo, por toda la información que me envió sobre la TK85 y sobre la revista Lúpin, hoy Ricardo es un ingeniero electrónico, pero recuerda la inspiración que le aportó la "revistucha". Ya voy a publicar algo sobre la TK que también inspiró a muchos en los inicios de la era informática.

Continuará...

Relé Acústico

2011-02-15T12:01:00.001-08:00

Hola amigos, luego de unas vacaciones plenas de actividades de montaña, buceo, trekking y rafting, retorno con uno de los circuitos del kit EE-20 de Phillips. Gracias por los mensajes recibidos, que, aunque con una pequeña demora, fueron respondidos en el blog o en forma privada.

Fig. 1 Circuito terminado en funcionamiento

El Juguetronic (como se denominaba en Argentina este kit) tenía los proyectos divididos en secciones:

A - Electroacústica (amplificadores, sonido, etc.)
B - Telecomunicaciones
C - Radio
D - Señalización Eectrónica
E - Equipos de Medida y Control

En este caso, se trata del proyecto D3 (señalización electrónica) que comprende dispositivos sensores o generadores de señales. En este caso particular, se trata de un sensor de sonido. Este tipo de dispositivos se utilizan como alarmas, al detectar sonidos que produzca un intruso, animal o humano en un sitio que deseamos proteger. Pero, un uso muy común de este "rélé" es el de encender y apagar una luz al chocar nuestras palmas (aunque para eso, hay que agregarle algunas funciones adicionales, tales como un filtro pasaaltos).

Funcionamiento

Si observan detenidamente la Fig. 2, notarán que el transistor AF116 está inicialmente activo, es decir, conduce corriente y mantiene apagado al AC128 de la derecha (recuerden lo que mencionamos sobre los circuitos biestables que se utilizan ampliamente en informática y otras áreas de la electrónica). Debido a que el AC128 de la derecha no conduce, la lamparita permanece apagada.

Cuando el parlante (que hace las veces de micrófono) detecta un sonido, el AC128 de la izquierda amplifica la señal y hace que el AF116 deje de conducir. Como se trata de un sistema biestable, al dejar de conducir el AF116, el AC128 de la derecha comienza a conducir y enciende la lampara. El nivel de sonido mínimo que activa el sistema puede ser regulado por medio de la resistencia variable de 10K conectada en la entrada.

Fig. 2 Circuito del Relé Acústico

Otros Proyectos del Kit Phillips

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

50 Años de Viajes Espaciales

2010-08-12T12:51:00.000-07:00

Mientras revisaba fotos antiguas me encontré con una que se relaciona directamente con la materialización de un símbolo del siglo XX: Los Viajes Espaciales. En la foto de la Fig. 1 estamos con mi hermana Valeria nada menos que a los pies del cohete Atlas que llevó a John Glenn al espacio y que lo convirtió en el primer hombre en orbitar el planeta tierra desde el espacio exterior.

Fig. 1 Foto en el ala Oeste del Instituto Smithsoniano en Washington D.C.

El vuelo espacial ya cumplió 50 años (en el 2009), comenzó con Yuri Gagarin que fue el primer hombre en el espacio y desató los ímpetus competitivos norteamericanos. Entonces, Estados Unidos puso en marcha el Proyecto Mercury para el cual la NASA seleccionó siete Astronautas: Los pioneros del espacio que podemos ver en la Fig. 2.

Fig. 2 Los Astronautas del Proyecto Mercury de la NASA, de izquierda a derecha: Gus Grissom, Alan Shephard, Scott Carpenter, Wally Schirra, Deke Slayton, John Glenn y Gordon y un modelo del cohete Atlas.

El cohete Atlas que vemos en la Fig. 1, solía estar en la denominada Fila de Cohetes (rocket row en inglés) del Instituto Smithsoniano de Artes e Industria en Washington. Esta fila de cohetes ya no está más allí y la calle que se ve en las fotos se convirtió en paseo peatonal, sin embargo, el edificio de estilo victoriano sigue intacto. La genealogía de cohetes Atlas continúa viva en el Siglo XXI con versiones mucho más grandes y poderosas que prestan servicios tanto en los ámbitos militares como civiles.

Fig. 3 Instalación del cohete Atlas en el Instituto Smithsoniano

Compilé un pequeño video que muestra la experiencia del despegue y vuelo orbital de John Glenn, los videos fueron editados y digitalizados por la NASA ya que la filmación de la cápsula fue tomada con una cámara de 8mm y el sonido estaba grabado aparte. De todas formas, es interesante escuchar las señales cardíacas que se registraron del experimentado piloto y los gestos faciales en diversas etapas del vuelo.

Fig. 3 Otra vista de la Fila de Cohetes del Smithsoniano

Tal como relata el locutor en el video, Glenn hizo tres días y tres noches (orbitó tres veces la tierra) en un vuelo que duró 4 horas 50 minutos. ¡Efectivamente, todo el vuelo duró menos de 5 horas! No resulta difícil imaginar las cualidades personales y nivel de entrenamiento de estos pilotos para estar 5 horas o más en una lata de sardinas a decenas de Km de altura.

Hasta la Próxima,

Sergio Otaño

Amplificador LM386 y Radio

2010-07-08T15:58:00.000-07:00

Los Circuitos Integrados brindan la posibilidad de lograr muy buenos resultados con muy poco trabajo. Además son componentes de bajo costo. En este artículo les mostraré cómo realizar un amplificador muy simple con el LM386. Un amplificador equivalente en el pasado remoto (1970/1980) hubiera requerido de por lo menos 4 transistores, posiblemente dos transformadores y numerosos componentes pasivos de soporte.

Fig. 1 Amplificador LM386 con Radio a Cristal

Observamos el circuito armado (ver Fig. 1) en una plaqueta estándar, pero se puede implementar también en una plaqueta de desarrollo como aparece en otros artículos de este blog. En el circuito también se pueden observar algunos elementos adicionales que se encuentran conectados con la placa. Se trata de una "radio de cristal" constituida por una bobina con núcleo de aire, un diodo de germanio y un capacitor variable. Más adelante explico la función de estos componentes. Lo importante a tener encuenta es que con el CI y un puñado de componentes se puede simplificar el armado y la experimentación de circuitos.

Fig. 2 Circuito del Amplificador

La Radio de Cristal

Nuestros abuelos la llamaban "radio a galena" debido a que a comienzos del siglo XX, se empleaba el mineral denominado Galena (entre otros minerales) como detector. Con el correr de los años, en lugar de un mineral se empleó un diodo de Germanio para realizar la detección de las señales de radio.

Fig. 3 Radio de Cristal

Amplitud Modulada: AM

En la Fig. 3 se observa el circuito de la Radio de Cristal, denominada así por el hecho de emplear un diodo manufacturado con cristal de Germanio.

Fig. 4 Esquema de una Radio AM

La Fig. 4 presenta un esquema de los procesos que realiza una Radio AM para reproducir las señales que transmiten las emisoras de radiodifusión. Si observan detenidamente notarán que ocurren un conjunto de procesos organizados en serie, cada uno de estos procesos está vinculado con una estructura electrónica particular. Esta estructura puede ser un simple componente como es el caso de una radio de cristal, en la que un sólo componente (el diodo) realiza la detección. Sin embargo, es conveniente pensar en términos de estructuras debido a que en equipos mas complejos, son un conjunto de componentes funcionando en forma integrada los que realizan las operaciones.

Fig. 5 La Radio de Cristal con Amplificador

La Radio Completa

El circuito de la Radio Completa se puede observar en la Fig. 5, en este circuito están incluidas todas las secciones descriptas en la Fig. 4, es decir: Sintonizador, Detector y Amplificador. En este ejemplo, la sintonía se obtiene por la combinación de una bobina con núcleo de aire bobinada sobre un tubito de cartón y un capacitor variable de unos 220pF, aunque es preferible usar uno de 365pF.

Fig. 6 Pines del LM386

Es muy importante respetar los pines del Circuito Integrado tal como se observan en la Fig. 6.

Hasta la Próxima,

Sergio Otaño

Luz Destellante

2010-07-01T17:47:00.000-07:00

El circuito D2, Flashing Light (luz destellante) es otro de los circuitos del Kit EE-20 de Phillips. Este circuito en particular es muy importante ya que se trata de un Multivibrador también conocido como Flip Flop.

Fig. 1 Circuito terminado en funcionamiento.

Esta configuración de transistores (ver el circuito de Fig. 2) tiene muchas aplicaciones en la informática y en la electrónica general. Se puede utilizar como reloj en sistemas digitales ya que produce una onda cuadrada, también puede usarse para almacenar datos binarios debido a que dispone de dos estados (Encendido/Apagado).

Una aplicación posible de los multivibradores que presentaré en otro artículo consiste en la inyección de señales que puede utilizarse para probar equipos de audio. Además, los osciladores de ondas cuadradas generan muchos armónicos (múltiplos de la frecuencia fundamental), por esta razón, el oscilador de audiofrecuencia también generará señales del orden de los Mhz., por lo tanto, puede emplearse para realizar pruebas de radio frecuencia.

Fig. 2 Circuito de Luz Destellante

En este circuito, el multivibrador funciona en modo astable, lo que significa que ninguno de sus estados es estable, es decir, cambia de Encendido a Apagado y mantiene por un breve lapso el estado entre un cambio y el otro. Una aplicación práctica muy conocida es la de activación de Balizas. La frecuencia de conmutación depende de los tiempos de carga y descarga de los capacitores conectados en las bases de los transistores (100uF y 10uF).

Funcionamiento

Observe el circuito de la Fig. 2, al aplicar la tensión de alimentación, los dos transistores iniciaran la conducción, ya que sus bases reciben un potencial negativo en sus bases a través de dos resistencias (de 100K el AC128 y de 330K el AF116), uno conducirá antes que el otro y de ese modo comienza el ciclo que se repite mientras reciba alimentación.

Determinación de la Frecuencia

El cálculo del estado (encendido o apagado) para cada transistor se responde a la siguiente fórmula:

Fig. 3 El Período y la Frecuencia de un circuito RC

Ejemplo

Con un capacitor de 200uF y una resistencia de 10.000 Ohms, el cálculo es el siguiente:

0.693 × 10.000 × 0.0002 = 1.39 segundos

El valor 0.693 es el logaritmo natural de 2 y es una constante muy significativa para muchos procesos que se encuentran en la naturaleza.

Prueben en Excel la función =LN(2).

Otros Proyectos del Kit Phillips

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

El Valor de Educar

2010-05-14T19:00:00.000-07:00

Por Aldana Meglia, Sergio Otaño y Ma. Laura Roldán

En su libro, El Valor de Educar, Fernando Savater reflexiona sobre la problemática de la educación en el mundo contemporáneo. Se refiere a las crisis sociales (intolerancia, racismo, violencia, drogas) que afectan la educación y promueven el descontento de profesores, padres y alumnos. Se interroga sobre el significado de la educación y plantea cuestiones fundamentales en un lenguaje sencillo y optimista: disciplina y libertad, enseñanza de las ciencias o humanidades, el papel de la familia, la formación cívica y moral, el sexo, las drogas y la violencia.

El Valor de Educar, Editorial Ariel

Ser humano es un deber moral ya que tiene que ver con la solidaridad, con la compasión por el prójimo, con esas particularidades “muy humanas”. La genética predispone a llegar a ser humanos pero sólo por medio de la educación y la convivencia social se consigue efectivamente serlo.

La humanidad no sólo tiene que ver con lo biológico, ya que las demás especies nacen siendo lo que son, en cambio los hombres necesitan formarse, precisan de un segundo nacimiento que se lleva a cabo por medio de los esfuerzos de cada uno y de la relación con otros humanos. Necesitan que los demás les contagien esa humanidad a propósito. Para ser hombre no basta con nacer, sino que también deben aprender.

El primer objetivo de la educación consiste en hacerlos conscientes de la realidad de sus semejantes. Para llegar a ser humanos precisan del proceso de aprendizaje a través de la comunicación y de la transmisión deliberada de pautas, técnicas, valores y recuerdos.

Los niños, precisan de su plasticidad y de la relación con sus semejantes para ir incorporando esas propiedades humanas. Ellos pasan por dos gestaciones: Primero, por el útero materno y luego, por la matriz social en la que se crían, asimilando significados, técnicas y rituales propios de su cultura.

El grupo social intenta remediar a través de procesos educativos la ignorancia amnésica con la que naturalmente todos vienen al mundo. Sólo registrando la ignorancia van a ir corrigiéndola por medio de la demostración, la explicación y la discusión. El ser humano consiste en la vocación de compartir lo que ya saben entre todos. Si no hay interés por saber, o por sumar saberes, no se puede educar, por lo tanto, no hay verdadera humanidad.

El proceso educativo puede ser formal o informal, pero la primera certificación para poder enseñar, es haber vivido. Esto se logra por medio del aprendizaje. A modo de supervivencia, la familia era quien se ocupaba de la tarea de educar, pero la necesidad de adquirir más saberes provocó los lazos con la sociedad.

La educación no fue invento de la sociedad, sino de esa ambición por educar, por convivir de una manera pacífica, de incorporar nuevos vínculos mas allá del ámbito familiar y así formar una personalidad irrepetible.

El aprendizaje humanizador tiene que ver con el aprender y ser enseñados por los semejantes. Este intercambio va a permitir adoptar significados y a la vez ir modificándolos. La vida humana consiste en habitar un mundo en el que las cosas no solo son lo que son, sino que también significan.

Para el ser humano, los dos descubrimientos originarios que se le presentan son: la sociedad y el tiempo. El tiempo es el invento más característico, determinante e intimidatorio: todos los modelos simbólicos según los cuales los hombres organizan su vida en cualquier cultura son indefectiblemente temporales. La panorámica temporal es el contrapeso de su conciencia de la muerte inexorable. La enseñanza está ligada intrínsecamente al tiempo, como transfusión deliberada y socialmente necesaria de una memoria colectivamente elaborada, de una imaginación creadora compartida.

La condición humana les da a todos la posibilidad de ser maestros en algo para alguien.

La institución educativa aparece cuando lo que ha de enseñarse es un saber científico, no meramente empírico y tradicional. Los conocimientos se van haciendo más abstractos y complejos, por lo que es difícil o imposible que cualquier miembro del grupo los posea de modo suficiente para enseñarlos. La educación está orientada a la formación del alma y el cultivo respetuoso de los valores morales y patrióticos, siempre ha sido considerada de más alto rango que la instrucción, que da a conocer destrezas técnicas o teorías científicas.

La contraposición entre educación e instrucción es obsoleta, ya que además de indeseable es imposible separarlas. No se puede educar sin instruir, ni viceversa. Existen habilidades sumamente útiles y en muchos casos imprescindibles para la vida diaria que pueden llegar a dominarse por completo y se denominan cerradas. En cambio, las abiertas, se dominan en forma gradual y en cierto modo infinito. La habilidad de aprender es una muy distinguida capacidad abierta, la más necesaria y humana de todas ellas. Cualquier plan de enseñanza bien diseñado ha de considerar prioritario este saber que nunca acaba y que posibilita todos los demás. Lo importante es enseñar a aprender. La flexibilización de las actividades laborales y lo constantemente innovador de las técnicas exige una educación abierta tanto o más que una instrucción especializada para lograr la inserción en el mundo de la producción.

Otras circunstancias a analizar son los procesos de socialización primaria y secundaria que modificaron la educación de los niños. En este sentido, se toma como punto de partida el modelo de familia en el cual el aprendizaje se lleva a cabo por imitación, en un espacio donde todos conviven en un clima de afecto y se actúa por identificación, aunque se debe aclarar que en caso de no acatar estas pautas, el niño se enfrenta a la posibilidad de perder el cariño de aquellos que tienen un valor vital para su supervivencia. Esto último se constituye como el instrumento de coacción más eficaz en el aprendizaje familiar. Se trata de una herramienta que imprime la marca indeleble de la familia y que acompañará al niño en las diversas circunstancias de la vida.

La familia original sufrió modificaciones, que incidieron directamente en su función socializadora, educadora; ha ido perdiendo protagonismo e inclusive interés en ayudar a la formación de los niños, consiguientemente, la escuela debe afrontar nuevas misiones, es decir, no solo enseñar, sino también cubrir todas las demandas que emergen pero que lógicamente, no puede satisfacer.

No se trata solamente de consecuencias devenidas por factores sociológicos citados comúnmente sino que, en función de éstos, los niños ya no cuentan con la presencia permanente de mujeres o ancianos en el ámbito familiar. Sumado a esto, el comportamiento de las sociedades actuales está signado por una exaltación o culto de la juventud en desmedro de la vejez, que representa un verdadero obstáculo en las funciones educativas de la familia y asimismo suscita crisis de autoridad. Frente a este tipo de crisis, alguno de los miembros deberá resignarse a ser adulto ya que si los padres no cumplen con su función de preparar a los niños para ser personas autónomas, quienes asumirán ese rol e impondrán el principio de realidad de manera forzosa, serán las instituciones públicas.

Este principio de realidad se origina en el miedo, que se relaciona directamente con la reacción inicial de los seres humanos al descubrir su finitud. En ocasiones el miedo excesivo puede transformarse en un escollo, aunque es necesario – en proporción razonable- en el proceso de aprendizaje, hasta tanto el sujeto encuentre motivación a partir de su egoísmo o interés propio.

Otro aspecto que se toma en cuenta es la modificación sustancial producida en las pautas culturales infantiles, que se encuentra directamente vinculada con la presencia de la televisión en los hogares. Todo aquello que anteriormente era transmitido a través de textos o lecciones de la familia y la escuela, es expuesto explícitamente en la TV, dejando al maestro desprovisto de elementos que lo ayuden a enseñar desde la inquietud frente a lo desconocido. Los pequeños llegan saturados de imágenes e información y muchas veces los padres son testigos pasivos de este fenómeno, permaneciendo inmutables frente a la pantalla.

Los temas que irrumpen en la sociedad y demandan intervención por parte de la escuela, a pesar de ser inherentes a la socialización familiar, son: la ética y religión, el sexo, las drogas y la violencia.

Sobre ética, no se puede hablar como una materia tradicional, sino que es fundamental transformarla en ejemplos en todas y cada una de las partes de la organización educativa y plasmarla en el comportamiento de los docentes. Por su parte, la religión debe abordarse en todo caso desde una perspectiva descriptiva más que prescriptiva, de manera que cada individuo pueda tener convicciones y patrones de comportamiento propios de una creencia pero bajo ningún punto de vista asimilarlos al terreno de la ética. En lo referido a la educación sexual, también existe una fuerte incidencia de la TV, que facilita el contacto precoz por parte de niños y jóvenes con prácticas sexuales. Se hace evidente en consecuencia, la necesidad de instrucción adecuada a fin de evitar situaciones indeseadas por causa de la ignorancia.

El tema de las drogas es uno de los puntos más difíciles que debe ser tratado partiendo de la base del uso responsable de la libertad. La violencia es un elemento constituyente de las sociedades tan imprescindible como la armonía, y si bien es parte de nuestra condición, lo esencial es transmitir a los niños que al utilizarla la respuesta será únicamente más violencia.

Los primeros años de aprendizaje son un poco tiránicos, ya que los intereses que predominan son los de los educadores y no los de los educandos. El objetivo que persigue la enseñanza es formar sujetos libres, plenos, y en ese camino el niño no reconoce su falta de conocimientos, por lo que es el maestro o educador quien lo guía y le transmite pautas para que llegue a ser adulto, partiendo de un modelo preexistente (y propio de cada sociedad). Caso contrario, los prototipos que reproduce el niño son los que ve en la TV o en la calle.

Para que el proceso educativo se lleve a cabo debe haber disciplina, sin embargo, al citar a Platón, el autor señala que también es importante partir de lo lúdico, ya que al jugar los niños expresan sus inclinaciones naturales. Al margen de esto, Savater señala que la escuela es un espacio donde no se puede enseñar sólo jugando y por ello en la preparación hacia la vida adulta, la escuela aparece como lugar donde hay exigencias, molestias, dificultades que superar y lógicamente disciplina que los niños no pueden comprender pero que en ocasiones debe ser impuesta.

En un contexto donde las prácticas violentas son una constante, la labor educativa de producción de verdaderos seres humanos, se enfrenta a la impotencia. La alternativa a ésto no está relacionada con el retorno a la educación militar o los internados, sino que propone una enseñanza donde el educador no solo transmita conocimientos científicos sino que pueda conquistar a los educandos y transformarlos en ciudadanos libres.

Con relación a la disputa de la enseñanza de las ciencias en contraposición con las humanidades en la escuela, el problema no estriba en el título de las materias que se enseñan, ya que todas son útiles. El problema es que constantemente se agregan nuevas asignaturas y no hay tiempo para darlas todas ni personal que pueda hacerse cargo de su enseñanza. Lo importante no es lo que se enseñe sino que el docente despierte la curiosidad y el placer por aprender, y sentencia: no es cuestión del qué, sino del cómo.

Uno de los obstáculos que afectan el modo de enseñar es la pedantería, que consiste en tratar de confundir, deslumbrar o inspirar reverencia en lugar de ilustrar o de animar al aprendizaje. Todos los profesores son pedantes en algún momento. El pedante, se dirige a sus alumnos como si estuviese presentando una comunicación ante sus colegas. En lugar de esto, el profesor tiene que suscitar en el estudiante el deseo de aprender.

El ser humano tiene una naturaleza histórica, por eso el docente debe destacar los aspectos narrativos que engloban y totalizan los conocimientos. La enseñanza debe narrar cada una de las asignaturas en relación con su pasado y los cambios sociales que acompañaron su desarrollo. Todo conocimiento implica la transmisión de una tradición intelectual de modo que la memorización de datos o fórmulas es inútil si el estudiante no dispone de las capacidades de indagar y razonar.

El profesor, tiene que fomentar las pasiones intelectuales, pero esto no implica el uso de un lenguaje afectado, ni el rechazo de lo popular y el humor. Antes de aprender a disfrutar con los mejores logros intelectuales hay que aprender a disfrutar intelectualmente. La educación humanista, consiste ante todo en fomentar e ilustrar el uso de la razón, que permite observar, abstraer, deducir, argumentar y arribar a conclusiones lógicas. Según el autor, el estudiante debe adquirir herramientas para el análisis del mundo social y las condiciones en la cuales se encuentra el ser humano y aprender a respetar su propia capacidad mental y su confianza. También, aprenderá a respetar la humanidad como especie y reconocer que la evolución humana es un proceso no acabado.

Otro de los obstáculos, consiste en la relativización posmoderna del concepto de verdad ya que si no hay una verdad que transmitir, no puede haber educación. Si todo es más o menos verdad, si cada cual tiene su verdad igualmente respetable es imposible una decisión racional. La metodología científica indica que las verdades no son absolutas, pero esto no significa que dejen de ser verdades más sólidas que otras creencias que se les oponen.

La búsqueda racional de la verdad, choca con dos obstáculos: las opiniones sagradas y la incapacidad de abstracción. La noción de que todas las opiniones son válidas, ya se trate de la opinión educada de un docente o la opinión del estudiante que parte de la ignorancia, es irracional. En la sociedad plural lo que se debe respetar es a las personas y no sus opiniones, por lo tanto, el derecho de la opinión de cualquier persona es de que ésta sea escuchada y discutida. Las opiniones no son sagradas y el estudiante debe aprender a discutir, a refutar y a justificar lo que se piensa. Además de expresarse en forma clara y precisa, el estudiante debe desarrollar la facultad de escuchar lo que se propone en la discusión. El ejemplo de esta actitud de escucha y participación tiene que provenir del maestro que debe potenciar en quienes aprenden la capacidad de preguntar y preguntarse,

Otra tarea importante de la educación consiste en fomentar la lectura y la escritura, y esto no es tan fácil de llevar a la práctica. Después de la palabra hablada, el texto escrito es el más poderoso incentivo para el crecimiento intelectual que se ha inventado. El placer de la lectura se puede transmitir si se produce en una situación creativa, donde se privilegian las vivencias y no la mera ejercitación, en cambio, si se produce en una situación burocrática, podrá lograrse transmitir la técnica de la lectura, pero no el gusto por ella.

La tarea de enseñar tiene un aspecto conservador, debido a que, al educar, la sociedad prepara a sus miembros para la preservación de su identidad y no para su destrucción. Los padres, por su parte, quieren proteger al niño de los peligros y prevenir los males que puede acarrearles su comportamiento. Esta característica, es una consecuencia del instinto de conservación colectivo e individual que trata de preservar ciertos conocimientos, comportamientos, habilidades e ideales, porque los valora.

El deseo y el proyecto, motorizan la dinámica de la identidad humana que está siempre en proceso de formación, en la que participa la educación para motivarla y dotarla de una cierta insatisfacción, que provocará que el estudiante siempre aspire a más. Por su parte, la sociedad tampoco es un todo fijo y acabado, sino que se desenvuelve en un proceso dinámico. La sociedad, para llevar adelante su proyecto, intenta favorecer un tipo de hombre frente a otros, un modelo de ciudadanía, de disposición laboral, de maduración psicológica y hasta de salud, que considera preferible a los demás.

El educador es en parte responsable del mundo ante el estudiante y no le corresponde asumir una actitud rebelde e inconformista ya que el aula no debe convertirse en un mitin político. El objetivo de la educación debe centrarse en formar individuos autónomos que participen en la comunidad, que sepan transformarse y que se interesen por el bienestar de sus semejantes. Debe enseñar el valor de la humanidad compartida, en la que todos los hombres se asemejan en lo esencial a pesar de las diferencias y los privilegios particulares.

El estado debe impedir que las diferencias socioeconómicas perpetúen los círculos viciosos de la pobreza y ofrecer posibilidades de movilidad y justicia social por medio de la educación, argumenta el autor. La educación es la encargada de potenciar las disposiciones propias de cada cual, para aprovechar la disparidad de los dones heredados. La educación democrática comienza intentando auxiliar las deficiencias del medio familiar y social en el que cada persona nace.

Ninguna cultura es insoluble para las otras, ya que el contagio de unas culturas por otras es lo que puede denominarse civilización, y esto es justamente lo que la educación debe aspirar a transmitir. La educación universalista destaca las raíces que los humanos tienen en común, pero no se trata de homogeneizar universalmente, sino del reconocimiento de la identidad humana en un marco de respeto por las idiosincrasias particulares. Además, la formación en valores cívicos desde una perspectiva universalista permite fomentar el aprecio racional por la convivencia a pesar de las diferencias.

El sistema democrático es una construcción que requirió muchos esfuerzos intelectuales y políticos: por lo tanto debe ser enseñado con persuasión didáctica, pero con el espíritu de autonomía crítica. Es deseable cierta neutralidad política del sistema educativo, aunque no se pueden rehuir las consideraciones críticas de los temas del momento. Toda política democrática, al tratarse de un proceso, conlleva una dosis de relatividad, es por un lado una estructura utópica y transparente y por el otro un proceso en el que existen la fricción y el conflicto.

Para promover una mentalidad pública, la educación debe cumplir con los siguientes objetivos: enseñar la relatividad que conlleva la democracia; fomentar la capacidad de crítica y selección; asignarle un valor positivo al pluralismo social y al disenso; estimular la participación en la gestión pública; desarrollar la idea de responsabilidad y de control sobre los representantes políticos; fomentar el diálogo.

Sergio Otaño

Organo Electrónico

2010-01-27T05:50:00.000-08:00

El Organo Electrónico (circuito A5) es otro de los magníficos circuitos del Kit EE-20 de Phillips que brindó entretenimiento sano y aprendizaje tecnológico a tantos chicos y chicas. En la Fig. 1 podemos observar el circuito terminado en funcionamiento.

Fig. 1 Implementación del Circuito en Breadboard

Funcionamiento

En este circuito (ver Fig. 2), los dos transistores de la izquierda, el AF116 y el AC128 están configurados como un multivibrador ya que puede observarse que los Colectores de ambos transistores están conectados con las Bases del transistor opuesto a través de sendos capacitores de 0.1uF. Esta configuración hace que oscilen en una frecuencia de audio que dependerá de la resistencia que conecta el emisor del transistor de la izquierda (AF116) con la batería.

Fig. 2 Circuito del Organo Electrónico

Si observan detenidamente verán que se trata de una resistencia de 2K2 en paralelo con un conjunto posible de resistencias que se seleccionan con las teclas. El valor mínimo consiste de 680 en paralelo con los 2K2 al oprimir la primer tecla, mientras que el valor máximo será 2010 ohms (la suma de todas las resistencias) en paralelo con 2K2 al oprimir la última tecla de la derecha.

El tercer transistor es un AC128 conectado como amplificador de salida. Este transistor se calienta bastante de modo que hay que aplicarle un disipador térmico (los AC188 ver Fig. 3 vienen con un disipador incorporado).

Las ocho teclas corresponden a las notas:

DO – RE – MI - FA – SOL –LA – SI – DO

Una Muestra del Sonido

Conclusión

Claramente el Kit estaba diseñado con propósitos educativos y desde este punto de vista podemos decir que los multivibradores tienen un puesto muy importante en el campo de la electrónica y especialmente en el de la informática ya que al generar una señal de frecuencia fija, los multivibradores se pueden utilizar como “relojes” en circuitos digitales.

Un clásico multivibrador encapsulado, es decir, en formato de "chip" es el LM555 que describo brevemente en el artículo Temporizador Deportivo y también en este otro Realizar Experimentos de Alta Tensión. El 555 perfectamente puede ser reemplazado por un multivibrador como el que mostramos en el circuito del Organo Electrónico, pero claro, el 555 es mucho mas completo y mucho mas versatil que un simple par de transistores. También es posible hacer lo opuesto, es decir, reemplazar los transistores con el 555 y de esta forma simplicamos el circuito. Ya publicaré en otra nota una versión de Organo Electrónico con estas características.

Los Transistores

Fig. 3 Izq. los Transistores AC128 y AC188, Der. el Disipador

Otros Proyectos del Kit Phillips

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

Microprocesadores y Microcontroladores

2010-01-08T10:30:00.000-08:00

¡Nuevo (viejo) Tema!

Recuerdan que en el artículo Recursion and Machine Language les conté que había implementado el algoritmo de las Torres de Hanoi por medio de un kit de desarrollo del microprocesador 6800 de Motorola...

Resulta que recuperé este kit y me propongo desarrollar una serie de artículos sobre la arquitectura, la programación y las interfases de estos dispositivos.

Fig. 1 El Kit MEK6800 de Motorola

También voy a incluir artículos prácticos sobre implementacion de circuitos con microprocesadores y microcontroladores de la línea Microchip 16F84 y 16F628 entre otros.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Detector de Luz

2009-12-29T07:07:00.000-08:00

Proyecto D1

Hola Amigos, muchas gracias por los mensajes navideños. Espero que hayan disfrutado de las festividades pasadas y les deseo un año nuevo pleno de proyectos y realizaciones.

Este artículo lo dedico a otro de los proyectos del Kit EE-20 (Electronic Engineer) de Phillips, en esta oportunidad, se tata de la implementación de un detector de luz.

Fig. 1 Implementación del Circuito en Breadboard

Como les he mencionado en otras oportunidades, estos circuitos del Kit EE-20 mostraban un modelo de trabajo de los circuitos electrónicos que puede ser luego aplicado a otros fines. Esto significa que el “detector de luz” podría modificarse para detectar calor, frío, humedad, altitud o cualquier otra variable que nos interese. En la Fig. 1 se puede apreciar el circuito en funcionamiento. Al detectar la luz, el circuito enciende la lámpara.

Otros Proyectos del Kit Phillips

A1 Amplificador para Gramófono
A4 Amplificador de 2 Canales
A5 Organo Electrónico
B1 Oscilador Puente de Wien
D1 Detector de Luz
D2 Luz Destellante
D3 Relé Acústico
E1 Luz Nocturna Automática
E2 Detector de Lluvia y Humedad

El LDR

En los sistemas de control, un componente muy habitual es la resistencia “sensible”, hay resistencias sensibles al calor (termistores), otras sensibles al esfuerzo (strain gages) y también las hay sensibles a la luz. Un LDR (Light Dependent Resistor) es básicamente una resistencia que depende de la luz y varía su resistencia de acuerdo a la intensidad lumínica del ambiente.

Fig. 2 LDR

Funcionamiento del Circuito

Mientras que el sitio donde está localizado el detector permanezca a oscuras, el LDR (que está conectado con el positivo de la batería) tendrá una resistencia alta y esto causará que el voltaje, en la base del transistor de la izquierda (AF116), sea negativo con respecto al emisor, por lo que el transistor estará “encendido”, es decir que conducirá entre Emisor y Colector. Cuando este transistor conduce, mantiene por medio de la resistencia de 2K2, conectada en su colector, un valor positivo en la base del otro transistor (AC128), por lo cual, este segundo transistor estará “apagado” y consecuentemente, la lámpara también estará apagada.

Fig. 3 Circuito del Detetor de Luz

Si hay luz en el ambiente, la resistencia del LDR se reduce drásticamente, a tal punto que el voltaje en la base del transistor de la izquierda (AF116) se hace positivo y se “apaga”, o sea, deja de conducir. En este punto, el voltaje en la base del transistor de la derecha (AC128), se hace mas negativo y se “enciende” y al hacerlo, se enciende la lámpara.

Al igual que la mayoría de los circuitos del kit EE-20 de Phillips, además de una función práctica como detector, este circuito es muy utilizado en numerosas áreas de la electrónica. En el caso particular de este detector, esta configuración de transistores se denominada biestable y es muy importante en el campo de la informática.

Recordemos que, aunque los transistores corresponden a una tecnología “arcaica”, aun los microprocesadores mas sofisticados, contienen transistores “dibujados” con líneas extremadamente pequeñas, del orden de los micrones, por lo cual en un pequeño volumen “caben” millones de transistores.

Puede bajar a su PC los siguientes manuales en inglés:

Fundamentals of Radio Manual Introductorio de Radio y Electrónica en Inglés desarrollado por Phillips en formato PDF.
Introduction to Electronics Electrónica Orientada a los Sistemas Digitales de McGraw-Hill en formato PDF.

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

Tourism Enterprises and Sustainable Development

2009-08-26T05:28:00.000-07:00

Publicación Reciente

¡Hola Todos!

El 6 de Agosto de 2009 la editorial Routledge que se especializa en textos académicos publicó un libro en el que realicé la traducción al inglés y colaboré en el análisis de datos. La noticiá me alegró mucho y me tomó por sorpresa ya que el trabajo en cuestión lo realicé a principios de 2008 y pensé que nunca sería publicado.

Fig. 1 Tapa del Libro

El texto se denomina "Tourism Enterprises and Sustainable Development" y está inscripto en catálogo ISBN: 978-0-415-99332-6, la tapa puede observarse en la Fig. 1.

La Introducción de la Editorial dice:

The tourism industry has increasingly recognized and responded to growing environmental concerns. In recent years, there has been an emergence of a variety of categories of tourism considered more environmentally friendly: green, eco-tourism, and sustainable tourism. Much of the literature that has addressed these developments has been orientated to the destination locale or specific to a development. These texts have not sought to investigate and examine the response of government/national tourist organizations to the international sustainability agenda and the responses/actions of tourism enterprises to this "greening" agenda. This text aims to address this remarkable gap. This indispensable contribution to the field provides a comprehensive, state of the art perspective on progress towards the objectives of sustainable development within the tourism sector across the globe by focusing on the environmental performance and adoption of environmental management systems by tourism enterprises.

Conclusión

Lo importante es realizar la taréa en el momento presente, aplicar la mejor disposición y empeño para realizar una buena taréa; y olvidarse de los resultados, del fruto de la acción. Porque si la taréa está bien realizada, tarde o temprano rendirá sus frutos. Hoy disfrutamos de los resultados de lo que hemos sembrado en el pasado y debemos seguir sembrando para las futuras cosechas.

¡Que tengan un gran día!

Sergio Federico Otaño

Oscilador Puente de Wien

2009-07-27T11:46:00.000-07:00

Proyecto B1

Una vez mas comparto con todos ustedes un circuito del kit EE-20 (Electronic Engineer) de Phillips. Esta vez se trata de un oscilador de audio para practicar telegrafía, aunque se puede aplicar como inyector de señales y muchas otras cosas.

Fig. 1 El Oscilador para Telegrafía en Placa Experimental

Otros Proyectos del Kit Phillips

A1 Amplificador para Gramófono
A4 Amplificador de 2 Canales
A5 Organo Electrónico
B1 Oscilador Puente de Wien
D1 Detector de Luz
D2 Luz Destellante
D3 Relé Acústico
E1 Luz Nocturna Automática
E2 Detector de Lluvia y Humedad

En la Fig. 1 se puede apreciar el circuito implementado sobre una plaqueta de desarrollo (breadboard). Si usted quiere ser radioaficionado, tendrá que rendir un examen de telegrafía y tal vez disponga de un “manipulador” para practicar el código Morse.

Revista Lúpin

También pueden armarse un manipulador (Fig. 2) tal como mostraba Héctor Sidoli en la sección “La Página de Resorte” de la revista Lúpin.

Fig. 2 Manipulador "casero" de La Página de Resorte

Sobre la Revista Lúpin tengo que decir que era una hermosa revista de historietas Argentina que existió por más de 40 años y acompañó a muchos chicos como yo que, además de nadar, andar en bici y jugar a la pelota, nos interesaba construir cosas, desde barriletes, barquitos, aviones, cohetes hasta circuitos electrónicos.

La revista estuvo sustentada en dos dibujantes, Héctor Sidoli y Guillermo Guerrero, hombres de gran calidad humana y mucha pasión por su "revistucha". En Diciembre de 2006 falleció Sidoli y en Junio de 2009 lo acompañó Guillermo Guerrero. Desde este artículo les rindo homenaje a ambos y prometo publicar algunos artículos sobre los "planitos" que venían en la revista y sobre algunas ideas claras que tenían estos dibujantes y su empeño por estimular la imaginación y la creación en los chicos.

Funcionamiento

El oscilador es básicamente un amplificador que realimenta la señal a la entrada, en este caso, una pequeña señal presente en la base, que se convierte en una señal (corriente) mas grande en el colector del transistor. Las variaciones de la señal hacen que la corriente varíe a una frecuencia relativamente grande, del orden de 1000 Hz. que corresponde al espectro de audiofrecuencia.

Fig. 3 Circuito del Oscilador Puente de Wien

Como se puede observar en el circuito que se muestra en la Fig. 3, parte de la señal retorna a la base por medio de un capacitor de 0.1uF y otra parte “sale” hacia el audífono por medio de un capacitor de 3.3uF.

Lo interesante de este circuito en particular es que utiliza un solo transistor que, como sabemos, invierte la señal en su salida, es decir que la señal presente en la base queda rotada 180° al salir por el colector. Si aplicáramos la señal tal cual sale del colector, no se lograría la oscilación debido a que quedaría anulada la señal en la entrada. Por eso, esta ingeniosa configuración de capacitores y resistencias, que se denomina Puente de Wien, logra hacer “girar” nuevamente la señal para que quede en fase con la entrada. ¡Cada capacitor hace correr la fase 60°!

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño (LU9BSO)

La Tecnología de Ayudar

2009-07-20T08:36:00.000-07:00

Un Día Como Hoy...

Cuarenta años atrás, precisamente el 20 de Julio de 1969, Neil Armstrong apoyó su pie en la luna y pronunció la famosa frase: "One small step for a man, one giant leap for mankind" (un pequeño paso para un hombre, un salto enorme para la humanidad). Fué el primer hombre que pisó la luna y lo hizo en representación de todos los humanos que habitamos el planeta. No fue un logro de un hombre, ni de una nación, fue un logro de toda la humanidad.

Video: Chaco - Mejorar la Calidad de Vida

El Proceso Tecnológico

Los saltos tecnológicos que condujeron a ese viaje a la luna fueron originados miles de años antes, cuando un homínido logró diferenciarse de todos los animales al asumir la inteligencia como su fortaleza principal. Luego pasaron muchos siglos en los que numerosas civilizaciones contribuyeron a forjar diversas áreas de realización humana, tales como la organización de proyectos de gran envergadura (como la construcción de las pirámides), a documentar los conocimientos en rollos y papiros para poder compartirlos, a sostener económicamente a personas para que pudieran pensar o inventar cosas. Pero por encima de todo, la llegada del hombre a la luna fue un ejercicio muy grande de COLABORACIÓN.

La Contribución de Muchos

Muchos individuos tuvieron que aportar su esfuerzo, inventiva, conocimientos y sacrificios para que Armstrong pusiera su pie en la luna. Por eso, un ejercicio muy valioso, una tecnología muy valiosa que desarrolló el ser humano, una tecnología que supera a las tecnologías informática, electrónica y nuclear es: ¡AYUDAR!

Efectivamente, el ayudar a otros habilita sus capacidades y las nuestras y potencia cualquier actividad que emprendamos. Desde la docencia, la medicina, el servicio social o cualquier otra instancia debemos preguntarnos: ¿Cómo puedo contribuir? ¿En qué puedo ayudar?

El Desafio

Precisamente el mismo hombre que dio el puntapié inicial a la conquista de la luna, John F. Kennedy dijo en cierta ocasión "It's not what your country can do for you, it is what you can do for your country” (No es lo que tu país puede hacer por ti, sino lo que tu puedes hacer por tu país). Si analizamos nuestra historia personal vamos a encontrar muchas personas que nos dieron algo, ya se trate de consejo, información, entrenamiento o apoyo económico. Por lo tanto estamos en el medio de una cadena en la que debemos realizar nuestro aporte, desde nuestras posibilidades, y contribuir desinteresadamente al bienestar de otros.

El Video del Campamento Médico

El video que presento en esta nota es la síntesis de un viaje a la provincia del chaco en Argentina, donde habita la tercera etnia indígena en importancia de nuestro país: los Tobas. En este viaje participaron médicos, odontólogos, veterinarios, ingenieros, psicólogos y personas dispuestas a colaborar. Gracias a esto, se atendieron cientos de personas, se realizaron intervenciones quirúrgicas, de desparasitaron animales y se dejó una importante provisión de medicamentos y tratamientos a los pobladores. También se dejó en funcionamiento una bomba de agua capaz de bombear 2.000 litros por hora y un tanque de almacenamiento de 50.000 litros. Encontrar el reservorio bajo tierra, gracias al estudio científico, fue muy importante, ya que la fuente de agua que utilizaban hasta entonces los pobladores, provenía de una laguna cuya potabilidad era muy dudosa y provocaba muchas enfermedades.

En el día del amigo, mi propuesta es que busquemos maneras de ayudar a nuestros semejantes.

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

Detector de LLuvia y Humedad

2009-06-19T07:54:00.000-07:00

Proyecto E2

Nuevamente uno de los circuitos del Kit EE-20(Electronic Engineer) de Phillips y muestra como implementar un detector de lluvia o de humedad.

Fig. 1 Implementación del Circuito en Placa Experimental

Otros Proyectos del Kit Phillips

En la Fig. 1 se puede apreciar el circuito implementado sobre una plaqueta de desarrollo (breadboard). Los terminales pueden conectarse a la tierra de una maceta y detectar la humedad presente. También podrían conectarse por medio de una placa de 5 x 5 cm. con un entramado (ver Fig. 2) que permita capturar cualquier gota de agua y de ese modo indicar la presencia de lluvia.

Fig. 2 Modelo posible de sensor de lluvia.

Funcionamiento del Circuito

Si observamos el circuito de la Fig. 3, notaremos que cuando no hay humedad, la base del transistor AF116 estará desconectada, por ende, no conducirá corriente, esto a su vez, hará que la base del transistor AC128 sea positiva con respecto al emisor y la lamparita estará apagada.

Fig. 3 Circuito del Detector de Humedad

Sin embargo, si la superficie de contacto está húmeda, la base del AF116 estará en contacto con el polo negativo de la batería y esto causará que el transistor conduzca corriente. Cuando el transistor AF116 conduce, la base del transistor AC128 es negativa con respecto al emisor y también conduce por lo que la lamparita se enciende.

Puede bajar a su PC los siguientes manuales en inglés:

Fundamentals of Radio Manual Introductorio de Radio y Electrónica en Inglés desarrollado por Phillips en formato PDF.
Introduction to Electronics Electrónica Orientada a los Sistemas Digitales de McGraw-Hill en formato PDF.

Hasta la Próxima,

Sergio Otaño

Barcode Código 39

2009-03-19T09:31:00.000-07:00

Introducción

El código 39 fue desarrollado por el Dr. David Allais y Ray Stevens en el año 1974 y se convirtió en estandar de ANSI con las denominaciones MH 10.8 M-1983 y MIL-STD-1189. En este artículo vamos a continuar con el estudio de los códigos de barra que comenzamos en nuestra nota: El Origen del Sistema de Código de Barras

El Código 39, que suele denominarse mas correctamente 3 de 9, está definido en base a un formato discreto que se representa por un número fijo de barras para cada carácter.

Fig. 1 El Código 39 en el programa WinBarCode

En el Código 39, todos los caracteres están formados por 9 barras que pueden ser blancas o negras y de estas 9 barras, 3 son mas anchas (por eso el nombre 3 de 9). Además, cada carácter está definido siempre por 5 barras negras y 4 barras blancas.

En la Fig. 1 podemos observar la ventana del programa WinBarCode desarrollado por el autor para generar una gran variedad de códigos de barra. Si lo desea, puede bajar una copia del programa Aquí: Baje el Programa WinBarCode

La relación entre las barras puede ser de más de 2 a 1 hasta 3 a 1, sin embargo para asegurar confiabilidad en la lectura de los caracteres, se recomienda una relación de 3 a 1 (la barra ancha 3 veces el ancho de la barra delgada). Esto es para facilitar el trabajo del decodificador que tiene que poder distinguir claramente las barras anchas de las delgadas. Con una relación 3 a 1 prácticamente se eliminan los errores de ambigüedad en la lectura de los códigos.

El espacio entre cada código de barras se denomina “hueco” y si bien la especificación no lo define, se suele establecer por medio de una línea blanca delgada.

Este código permite definir una simbología de 43 caracteres con un carácter especial adicional que usa como delimitador, una especie de carácter de start/stop. Este carácter especial se representa como un asterisco * aunque en la práctica no se imprime. Cada código completo que se genera respetando el formato 39 debe tener un carácter especial inicial y uno final.

El conjunto de caracteres son los siguientes:

1234567890ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ-.$/ +%ESPACIO

El Código 39 no dispone de letras minúsculas, sin embargo, hay una definición denominada Código 39 Extendido que permite codificar tanto mayúsculas como minúsculas.

Tablas de Configuración de los Anchos de Barra

Estas tablas muestran la configuración de los anchos de las barras y espacios correspondientes a cada carácter en el conjunto de símbolos del Código 39. Recuerde que el carácter * se no corresponde a un símbolo representable sino que es un símbolo especial que se debe incluir al comienzo y al final de cada código de barra.

Digito Verificador

En el Código 39 no suele utilizarse un dígito verificador debido a que la rigidez propia de la definición del código, lo hace casi inmune a las ambigüedades. Sin embargo, algunas aplicaciones críticas, tales como sistemas automatizados y otras, pueden requerir el uso de un dígito verificador.

El dígito verificador es el módulo 43 de la suma de todos los valores de los caracteres en el mensaje (código de barras) y se imprime como el último carácter.

Ejemplo del Cálculo

La siguiente tabla muestra los símbolos y sus valores en decimal para facilitar el cálculo manual del dígito verificador:

Mensaje: SERGIO

28 + 14 + 27 + 16 + 18 + 24 = 127

127/43 = 2 y el resto es 41.

Por lo tanto, el digito verificador es el símbolo +

El mensaje con su dígito verificador es: SERGIO+

Hasta la próxima entrega,

Sergio Otaño

Luz Nocturna Automática

2009-02-10T13:25:00.000-08:00

Proyecto E1

Este es otro de los circuitos del Kit EE-20(Electronic Engineer) de Phillips y muestra como implementar una luz que se enciende en forma automática al anochecer. En la Fig. 1 se puede apreciar el circuito en funcionamiento, la "oscuridad" fue simulada mediante la aplicación de una cartulina negra en el LDR para impedir que le llegue la luz. Al detectar la oscuridad, el circuito enciende la lámpara.

Fig. 1 Implementación del Circuito en Breadboard

El LDR

En los sistemas de control, un componente que se presenta con frecuencia es la resistencia “sensible”, hay resistencias sensibles al calor (termistores), otras sensibles al esfuerzo (strain gages) y también las hay sensibles a la luz. Un LDR (Light Dependent Resistor) es básicamente una resistencia que depende de la luz y varía su resistencia de acuerdo a la intensidad lumínica del ambiente.

Fig. 2 LDR

Funcionamiento del Circuito

Mientras que la luz llegue al LDR, su resistencia será baja y esto causará que el voltaje, en la base del transistor de la izquierda, sea negativo con respecto al emisor y eso hará que el transistor esté “encendido”, es decir que conduzca entre Emisor y Colector. Cuando este transistor conduce, mantiene por medio de la resistencia de 2K2, conectada en su colector, un valor positivo en la base del otro transistor, por lo cual, este segundo transistor estará “apagado” y consecuentemente, la lámpara también estará apagada.

Fig. 3 Circuito de la Luz Nocturna

Si la luz ambiente se apaga, la resistencia del LDR aumenta a tal punto que el voltaje en la base del transistor de la izquierda se hace positivo y se “apaga”, o sea, deja de conducir. En este punto, el voltaje en la base del transistor de la derecha, se hace mas negativo y se “enciende” y al hacerlo, se enciende la lámpara.

Al igual que la mayoría de los circuitos del kit EE-20 de Phillips, además de una función práctica, el que presentamos aquí, corresponde a un tipo de circuito muy usual dentro de la electrónica. En este caso particular, esta configuración de transistores se denominada biestable y es muy importante desde el punto de vista del desarrollo de las computadoras. En otro artículo vamos a explorar las implicaciones de estos circuitos biestables en el diseño de las computadoras.

Puede bajar a su PC los siguientes manuales en inglés:

Fundamentals of Radio Manual Introductorio de Radio y Electrónica en Inglés desarrollado por Phillips en formato PDF.

Introduction to Electronics Electrónica Orientada a los Sistemas Digitales de McGraw-Hill en formato PDF.

Hasta la Próxima,

Sergio Otaño

Análisis de Algoritmos de Ordenamiento

2009-01-27T09:53:00.000-08:00

El uso de Excel y Visual Basic

En nuestro artículo El Estudio de los Algoritmos planteamos el uso de Excel para observar la forma en que trabaja uno de los algoritmos clásicos de ordenamiento, el método de burbuja o buble sort. En este artículo vamos a plantear el análisis, con Excel, de uno de los algoritmos mas veloces de ordenamiento: QuickSort. El código en Visual Basic está al final de este artículo.

Fig. 1 Gráfico de Excel con datos aleatorios.

Si no implementaron la práctica propuesta con el algoritmo Buble Sort, les recomiendo que lo hagan primero, estudien detenidamente el código y observen la forma en que se desempeña con nuestro gráfico de Excel. Esto lo digo, porque el método de burbuja, es muy fácil de comprender y es una buena introducción para luego analizar el método de Partición o QuickSort.

Fig. 2 Quick Sort Cada línea corresponde a 1 pasada.

QuickSort es un algoritmo de ordenamiento muy eficiente, desarrollado por Edsger W. Dijkstra, que plantea el viejo axioma “divide y vencerás”. Aunque puede implementarse en forma iterativa, la solución recursiva es muy elegante. Para mas detalles sobre recursividad, vea el artículo Recursion and Machine Language en este blog.

Fig. 3 Grafico Excel al finalizar Quick Sort.

Su principio de funcionamiento se basa en el hecho de que es más rápido ordenar dos vectores de n/2 elementos que uno de n elementos.

Dado un vector a1, a2, a3, ..., an:

1) Seleccionar el valor central del vector (pivot)
2) Recorrer la partición que ha quedado a la izquierda del pivote de izquierda a derecha, y la otra de derecha a izquierda
3) Comparar los elementos de la izquierda y de la derecha e intercambiarlos si el primero es mayor que el segundo. Al finalizar este proceso todos los elementos colocados a la izquierda del pivot son menores que los colocados a la derecha.
4) Para cada uno de los sub-vectores derecho e izquierdo repetir el proceso

En el caso del Quick Sort (ver Fig. 2), cada línea corresponde a 1 pasada, y se sabe que la eficiencia de este algoritmo es del orden de N * Log(N) (en este caso específico, tenemos 9 líneas, en realidad quité un par de líneas donde no había cambios, y está dentro del orden correspondiente): 10 * Log (10) = 10

Fig. 4 Buble Sort, cada línea corresponde a 10 pasadas.

En cambio, en el método Buble Sort

Dado un vector a1, a2, a3, ..., an:
1) Comparar a1 con a2 e intercambiarlos si a1>a2(o a1<a2)
2) Idem a2 con a3
3) Seguir hasta que todo se haya comparado an-1 con an
4) Repetir el proceso anterior n-1 veces

Con respecto a la eficiencia de Buble Sort (ver Fig. 4), cada línea corresponde a 10 pasadas de 10 elementos o sea que corresponde al orden de N^2 (en este caso puntual, fueron 9 x 10 pasadas, es decir, 90).

El Código en Visual Basic

Private Sub QS(Izquierda As Integer, Derecha As Integer)

Dim pivot As Integer
Dim tmpSwap As Integer
Dim tmpIzquierda As Integer
Dim tmpDerecha As Integer

tmpIzquierda = Izquierda
tmpDerecha = Derecha

pivot = Range("A" & Trim(Str((Izquierda + Derecha) \ 2))).Value
While (tmpIzquierda <= tmpDerecha)

While (Range("A" & Trim(Str(tmpIzquierda))).Value < pivot And tmpIzquierda < Derecha)
tmpIzquierda = tmpIzquierda + 1
Wend

While (pivot < Range("A" & Trim(Str(tmpDerecha))).Value And tmpDerecha > Izquierda)
tmpDerecha = tmpDerecha - 1
Wend

If (tmpIzquierda <= tmpDerecha) Then
tmpSwap = Range("A" & Trim(Str(tmpIzquierda))).Value
Range("A" & Trim(Str(tmpIzquierda))).Value = Range("A" & Trim(Str(tmpDerecha))).Value
Range("A" & Trim(Str(tmpDerecha))).Value = tmpSwap
tmpIzquierda = tmpIzquierda + 1
tmpDerecha = tmpDerecha - 1
End If

DoEvents

Wend

If (Izquierda < tmpDerecha) Then QS Izquierda, tmpDerecha
If (tmpIzquierda < Derecha) Then QS tmpIzquierda, Derecha

End Sub

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

Controlar Máquinas y Aparatos con La PC

2009-01-20T11:50:00.000-08:00

El Medio Real y el Medio Virtual

La PC nos trae un mundo lleno de posibilidades, en los que podemos ser héroes de combate y salir victoriosos de encuentros con una docena de pandilleros peligrosos, pilotear aviones jet, conducir un Formula 1, y aún viajar a planetas lejanos.

¿Qué tiene eso que ver con la realidad?

¡Mucho! Un 11 de Septiembre nos enteramos que unos terroristas habían demolido dos torres, casi inexpugnables, en el país más seguro del mundo.... y se habían entrenado con un simulador de vuelo de una PC...

Fig. 1 DTR está Desactivado

Pero mas allá de discutir las implicaciones filosóficas de los efectos reales de un entrenamiento virtual informatizado, en este artículo propongo que realicemos un ejercicio concreto que nos permita operar sobre la realidad con nuestra PC, por ejemplo, encender un velador u otro aparato electrodoméstico. En este artículo les voy a mostrar un método muy FÁCIL de utilizar el Puerto Serie de la PC para encender y apagar un aparato.

Fig. 2 DTR está Activado

En otro artículo, les presenté el programa ServHTTP.exe que desarrollé para controlar “aparatos” a través de Internet (ver Control Remoto por Internet). El objetivo de ese artículo es precisamente demostrar prácticamente cómo se puede controlar un dispositivo por medio de la web con costo cero (pueden bajar una copia del programa aqui: Programa Servhttp.zip). Muchos lectores consultaron sobre los posibles usos del programa y algunos estaban muy interesados en ir un paso más adelante y conectar un dispositivo y controlarlo desde la PC.

Una de las dificultades con el Servidor HTTP es que, para controlar un aparato, es necesario agregar un microcontrolador u otro dispositivo que “interprete” la señal RS232 y active, desactive o controle el aparato. Por esta razón, me parece oportuno desarrollar una serie de artículos que conduzcan, paso a paso, en esa dirección, ahora si, con aparatos reales conectados en nuestra computadora. En el ejemplo que aquí les presento, eliminamos todas esas dificultades y trabajamos directamente con una señal de control del propio puerto.

El Hardware

Con unos pocos componentes podremos realizar nuestro primer ejercicio en el uso del puerto serie para controlar un aparato externo:

Componentes

El circuito es muy simple y su costo total es inferior a 1Dólar.

1 Conector DB9 (o DB25) Hembra
1 LED Rojo
1 LED Verde
2 Resistencias de 1K

El Circuito

Los LEDs son diodos, es decir que solamente se encienden cuando están "polarizados" en forma correcta. La rayita del LED corresponde al CÁTODO y va hacia el negativo o 0V y la base del triángulo es el ÁNODO y va hacia el positivo.

Advertencia: Si quieren probar el led, pongan una resistencia, tal como se ve en la Fig. 3 o conéctenlo con UNA SOLA pila AA o AAA (1.2V - 1.5V), o lo quemarán.

Fig. 3 Circuito del Ejercicio 1

Si observan detenidamente la forma en que está configurado el circuito de la Fig. 3, notarán que SG que es la tierra o 0V está en el centro y los LEDS están polarizados en ambas direcciones, es decir, uno de los leds se encenderá cuando el SG (cero volts) sea Positivo y en el otro caso cuando SG sea Negativo. Esto tiene que ver con las señales típicas de RS232 que son +12 y -12 (obviamente 0V es positivo con respecto a -12V). En el caso de la señal DTR, cuando hay un 1 (está activada) hay +12V y cuando hay un 0 (está desactivada) hay -12V. La mayoría de los circuitos electrónicos, incluída la PC, tabajan solamente con valores positivos (la PC, entre 0V y +5V), por ejemplo, una radio, un CD player, un MP3, etcétera.

Fig. 4 Implementación con "Breadboard"

Recibí numerosas consultas con respecto al armado de circuitos y los conocimientos de electrónica que se requieren para realizarlos. La mayoría de los circuitos que publico en estos artículos son básicos y en mi experiencia los pueden realizar sin mayores dificultades. Sin embargo, voy a publicar algunos artículos sobre los fundamentos de la electrónica para facilitar el paso a la práctica que es lo mas importante.

Por ahora, para los interesados, puse un Manual Introductorio de Radio y Electrónica en Inglés desarrollado por Phillips en formato PDF que pueden bajar aquí: Fundamentals of Radio y otro de Electrónica orientada a los sistemas digitales, de McGraw-Hill, también en inglés aquí: Introduction to Electronics.

Conectores DB9 - DB25

La siguiente tabla muestra las señales RS232 presentes en los conectores DB9 y DB25 que son los más frecuentes.

Fig. 5 Tabla de Señales RS232 y sus Pines

Tal como vimos en el caso del Puerto Paralelo, las direcciones del Puerto Serie también las encontramos en el BIOS:

COM1 en 0x0040:0000 es 03F8
COM2 en 0x0040:0002 es 02F8
COM3 en 0x0040:0004 es 03E8
COM4 en 0x0040:0006 es 02E8

La PC puede utilizar 2 o más direcciones alternativas para sus Puertos Serie: 3F8, 2F8, 3E8 y 2E8 (COM1 a COM4) entre otros. Para averiguar el puerto que utiliza la PC, podemos buscar en el Administrador de Sistema de Windows (que se encuentra en el panel de control) o podemos ejecutar el programa de diagnostico MSD (parte de DOS) y seleccionamos COM. También podemos observar los puertos por medio de Debug con el comando D (dump) a partir del segmento 40 entre 0 y 7 (en la línea de comando de Debug –D 40:0,7)

En nuestro caso, vamos a utilizar dos pines del conector del puerto serie: SG (Signal Ground o Tierra) y DTR (Data Terminal Ready). En otro artículo, analizo algunas particularidades del protocolo RS232, pero pueden encontrar mucha información en Internet sobre el tema.

La dirección de control del Puerto Serie, que nos permitirá activar y desactivar la señal DTR, está en la dirección de base + 4. Esto quiere decir que si nosotros vamos a utilizar el puerto COM1, la dirección de base será 03F8 y la dirección de control será 03FC.

Para activar nuestra línea DTR, debemos poner en 1 el último bit, es decir, enviamos un 1, para activar y un 0 para desactivar.

Ejercicio 1

Con este ejercicio vamos a dejar planteado en forma concreta el “Control Externo” del puerto y además, vamos a verificar alguna de las particularidades del puerto serie de la PC.

El primer paso consiste en realizar el "circuito" (en realidad un par de LEDs y un par de Resistencias) que observamos en la Fig. 3 que pueden realizar por medio de soldar los componentes o por medio de un breadboard (ver Fig. 4).

El Software

Les presento dos modalidades, una implementada en Visual Basic que perfectamente pueden realizarla en VBA para Access, Excel, Word, etcétera (en Herramientas/Macro/Editor de Visual Basic o ALT-F11) y otra en Assembler que la pueden implementar con Debug. En mi caso, tenía disponible el COM3, de manera que utilicé las direcciones 3E8 (Base) y 3EC (Control).

Visual Basic

El primer paso, es verificar si disponen del Control de comunicaciones de Microsoft “MsComm”, en caso de que no esté presente, deben agregarlo en la opción Proyecto/Componentes y en el caso de Word, por ejemplo, insertan un Formulario, abren el cuadro de herramientas y hacen clic con el botón derecho y agregan controles adicionales. El nombre del control es Microsoft Communications Control.

Fig. 6 Agregar el Componente MsComm

Agregan dos Botones

Private Sub Command1_Click()
MSComm1.DTREnable = True
Picture1.Picture = LoadPicture("on.gif")
End Sub

Private Sub Command2_Click()
MSComm1.DTREnable = False
Picture1.Picture = LoadPicture("off.gif")
End Sub

Agregan el código de apertura y cierre del puerto en Load() y Unload()

Private Sub Form_Load()
MSComm1.CommPort = 3
If Not MSComm1.PortOpen Then
MSComm1.PortOpen = True
End If
End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)
If MSComm1.PortOpen Then
MSComm1.PortOpen = False
End If
End Sub

Assembler

En el caso del assembler, probé generar dos archivos COM que permiten desde Windows activar y desactivar el DTR, se denominan alternativamente 232on.com y 232off.com. También se puede realizar la acción desde Debug y oprimir P (paso a paso). En el caso de utilizar assembler, es importante primero enviar algo a la dirección de base del puerto para activarlo y luego enviar el valor al puerto de control.

N232on.com
A
MOV DX,03E8
MOV AL,1
OUT DX,AL
MOV DX,03EC
OUT DX,AL
MOV AX,4C
INT 21

RCX
12
W
Q

N232off.com
A
MOV DX,03E8
MOV AL,0
OUT DX,AL
MOV DX,03EC
OUT DX,AL
MOV AX,4C
INT 21

RCX
12
W
Q

En la próxima entrega veremos como encender una linterna, una radio, mas adelante un velador y finalmente un motor de Corriente Alterna.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Interface de Puerto Paralelo

2009-01-13T12:00:00.000-08:00

Puerto de 8 Bits

El puerto paralelo de la PC permite la comunicación de 8 bits por vez y, aunque es generalmente utilizado para conectar la impresora, también permite la conexión de otros dispositivos, tales como: discos rígidos, CD-ROM, dispositivos de cinta, cámaras de video e incluso otra computadora. En este artículo propongo utilizar el Puerto Paralelo como un generador de sonido, por medio de una señal de onda cuadrada, en una modalidad similar a la que usa el 8253 (ver Gestión de Entrada/Salida).

Fig. 1 Interface “analógica” en el Puerto Paralelo

Para activar el puerto paralelo utilizaremos un programa sencillo escrito en lenguaje Assembler (ver Ejercicio 2). La PC puede utilizar 3 direcciones alternativas para sus puertos paralelos: 378h, 3BCh o 278h (todos hexadecimales). Para averiguar el puerto que utiliza la PC, podemos buscar en el Administrador de Sistema de Windows (que se encuentra en el panel de control) o podemos ejecutar el programa de diagnostico MSD (parte de DOS) y seleccionamos LPT. También podemos observar los puertos por medio de Debug con el comando D (dump) a partir del segmento 40 entre 8 y F (en la línea de comando de Debug –D 40:8,F ver Fig. 2)

Fig. 2 Debug del Segmento 40

En mi caso dispongo de 3 puertos (ver Fig. 2), pero el que realmente está conectado es 378h, y es el que voy a utilizar.

Conector DB-25

El Conector DB-25 Hembra y sus Pines

Fig.3 Líneas de Entrada y Salida del DB-25

Descripción de los Pines del DB-25

01 Strobe. Este pin está normalmente en 1 (+5V) y cuando hace strobe, es decir, la línea baja a 0 (0V) le indica a la impresora que se está enviando un carácter.
02 Bit de datos 0, es decir, el menos significativo.
03 Bit de datos 1.
04 Bit de datos 2.
05 Bit de datos 3.
06 Bit de datos 4.
07 Bit de datos 5.
08 Bit de datos 6.
09 Bit de datos 7, es decir, el mas significativo.
10 ACK (cuando está en 0).
11 Ocupado (cuando está en 1)
12 Fin de página (cuando está en 1)
12 Seleccionar (cuando está en 1)
14 Autoalimentación del papel (cuando está en 0).
15 Error (cuando está en 0).
16 Iniciar (cuando está en 0).
17 Selección (cuando está en 0).
18 Tierra (Ground), siempre en 0.
19 Tierra (Ground) , siempre en 0.
20 Tierra (Ground) , siempre en 0.
21 Tierra (Ground) , siempre en 0.
22 Tierra (Ground) , siempre en 0.
23 Tierra (Ground) , siempre en 0.
24 Tierra (Ground) , siempre en 0.
25 Tierra (Ground) , siempre en 0.

En nuestro ejercicio sólo utilizaremos el Pin 2 correspondiente a las líneas de datos (DATA 0) y uno de los pines de tierra o Ground (del pin 18 al 25).

Agrupación de Señales

El puerto paralelo dispone (ver Fig. 4) de tres grupos de señales: Datos (solamente para salida o Output), Status (solamente para entrada Input) y Control (solamente para salida Output).

Fig. 4 Las Señales Disponibles

Primero vamos a realizar un retardo por medio de los registros, que es un procedimiento habitual en el trabajo con microprocesadores o microcontroladores. Realizaremos dos loops en los que reduciremos el valor de un registro tantas veces como indique el otro registro, al estar los dos registros en cero, se sale del loop de retardo. Luego determinamos (a ojo) con el reloj de Windows el tiempo que toma ejecutar el programa.

Ejercicio 1

Este ejercicio está destinado solamente a determinar el tiempo que tardan en caer dos contadores de 16 bits, en nuestro caso, los registros BX y CX multiplicados entre sí (debido a que las máquinas actuales son muy rápidas), esto hace que el loop CX se repite BX veces. Como cargamos los registros con valores máximos FFFF, el total de loops que dará el programita es de FFFE0001h o 4294836225 en decimal.

NP.COM
A
MOV BX,FFFF
MOV CX,FFFF
DEC CX
JNZ 106
DEC BX
JNZ 103
MOV AX,4C
INT 21

RCX
11
W
Q

Resultados del Código Precedente

En mi caso, con los programas que se ejecutaban en ese momento, unos 3 segundos. Yo busco el orden de los milisegundos, de modo que divido 65535 (FFFF) por 3000 y lo convierto a hexadecimal, me da una cifra 15h (recuerden que al debug le hablamos en hexadecimal).

Es importante destacar que estos valores son absolutamente empíricos y dependen tanto de la máquina como de los programas que se encuentren en ejecución en el momento de la prueba. En el caso de los microprocesadores y microcontroladores, no hay ningún otro programa en ejecución.

Ejercicio 2

Este ejercicio consiste en utilizar el puerto paralelo como un generador de tono rudimentario de un bit. Este tipo de componente se denomina Convertidor Digital Analógico o CDA debido a que convierte señales digitales (patrones de ceros y unos) en sonido (que es analógico). Hay que destacar que este CDA es absolutamente rudimentario, pero es un buen ejemplo de interface no convencional de la PC.

En base a los datos que obtuve en mi primera prueba, para estar en el orden del milisegundo, debo aplicar un retardo de 15h en BX. Por ejemplo, si quiero realizar una onda cuadrada de 500Hz. debo cambiar entre 0 y 1 mil veces (la mitad del tiempo estará en 1 y la otra mitad estará en 0), es decir que debo enviar un valor cambiado cada milisegundo, y esto explica el retardo de 15h en AX.

NP.COM
A
MOV AL,1
MOV DX,378
MOV BX,15
MOV CX,FFFF
DEC CX
JNZ 10B
DEC BX
JNZ 108
XOR AL,1
OUT DX,AL
JMP 105
MOV AX,4C
INT 21

RCX
1C
W
Q

Muy bien, conecto el circuito que se ve en la Fig. 1 y ¡Voila! Escucho una frecuencia, aunque se parece mas a un sonido de una película de ciencia ficción que a un tono puro. Si queremos un tono puro, podemos emplear el 8253 tal como vimos en nuestra entrega Gestión de Entrada/Salida. En este artículo, la intención es realizar una interfase pseudo analógica.

El transistor está configurado como un simple amplificador para alimentar al parlante. La forma de conexión del transistor está explicitada en la Fig. 1 y el costo total de todos los componentes es de menos de un dólar. Algunos lectores me consultaron respecto de la alimentación; cualquier valor entre los 4V y los 9V debe funcionar. En otras entregas pondré las fotos del "engendro" y ejemplos del sonido que se obtiene.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

El Reloj de Tiempo Real (RTC)

2009-01-09T08:56:00.000-08:00

El MC 146818

En nuestra entrega sobre Gestión de Entrada/Salida realizamos la experiencia de programar el contador 8253 en forma directa a través de los puertos, es decir, por medio del BUS de la PC. En nuestro caso, esto está justificado, porque estudiamos la forma en que trabajan los servicios de E/S del Sistema Operativo. Sin embargo, en la práctica cotidiana, este tipo de acceso es raro ya que contamos precisamente con los servicios que nos ofrece el Sistema Operativo.

Fig. 1 El 6818 RTC

En esta ocasión vamos a estudiar el Reloj de Tiempo Real o RTC en inglés que también mencionamos en el artículo Gestión de Entrada/Salida, el MC 146818 (una versión del 6818) de Motorola. Pero en esta oportunidad vamos a emplear el servicio que ofrece BIOS Basic Input Output System (Sistema Básico de Entrada Salida) por medio de la Interrupción 1A. Recordemos que el BIOS está compuesto de código de máquina, es decir software, pero que reside en un chip de memoria ROM, por eso suele referirse genericamente a estas funciones/componente como ROM-BIOS. Esta combinación de código residente en una memoria ROM también suele denominársele FIRMWARE para distinguirlo del SOFTWARE. Los modelos de computadora tienen ROM-BIOS diferentes debido a que el BIOS es el que conoce los detalles de HARDWARE de los equipos en particular y almacena todas las direcciones de los puertos.

Fig. 2 El Reloj de Windows

La Interrupción Int 1Ah

Genéricamente esta interrupción permite el acceso al reloj interno de la PC (146818). Este reloj realiza un conteo de 1193180/65536 tics/segundo, esto es 18,2 tics por segundo (65536 es el número de cuentas entre 0000 y FFFF, es decir, un registro de 16 bits).

Fig.3 Primer Ejercicio: Leer el RTC

Como sabemos las interrupciones son procedimientos que reciben sus parámetros por medio de los registros (ver Ensamblador (Entrega 3)).

Leer el Reloj del Sistema

Se realiza la interrupción 1A con AH=0

En este caso, se usa AH el byte alto del registro AX y devuelve en CX:DX (los valores mayores en CX) el número de tics desde la medianoche a una razón de 18.2 tics por segundo o un tic cada 54.92 ms (milisegundos). Los valores estarán en hexadecimal, por lo que hay que convertirlos a decimal para su interpretación.

Primer Ejercicio

Para nuestro primer ejercicio (ver Fig. 3), Se recomienda realizar la lectura del reloj para obtener un valor relativamente grande (a menos que recientemente haya pasado la medianoche).

Abrimos una sesión de DOS (Inicio/Ejecutar command) y dentro de la ventana de DOS iniciamos DEBUG (C:\> DEBUG [INTRO]) e ingresamos lo siguiente:

-A
MOV AH,0
INT 1A
MOV AX,4C
INT 21
[INTRO]
-G 100
-p
-p

Aquí se leen los valores que aparecen en CD:DX y se interpretan con la calculadora de Windows en su versión científica, es decir, cargar los valores con la selección Hex y luego cambiar la selección a Dec.

-p
-p

Recuerden que Int 21 con AX=4C es la salida normal del programa y siempre deben usarla. Si tienen dudas respecto de debug, lean los artículos sobre lenguaje ensamblador en este BLOG.

Realizar un Cronómetro

Uno de los elementos mas útiles para la observación de eventos, ya sea en la ciencia como en los deportes es el cronómetro. En la programación, especialmente cuando trabajamos con protocolos, también es muy útil establecer límites de tiempo (timeout) para ciertas operaciones. En el caso de los protocolos de comunicación, se denomina “negociación” al establecimiento de contacto que generalmente comienza con una máquina que envía un byte ENQ (5h) INTERROGA y la otra máquina envía ACK (6h) ACEPTA o NAK (15h) No ACEPTA, etcétera. En estos casos, se establece un límite de tiempo en el que puede realizarse la respuesta y luego, por ejemplo, se envía un paquete.

Fig. 4 El Cronómetro en Assembler

Este tipo de "medición" es precisamente lo que se puede lograr si ponemos a cero del contador del Reloj de Tiempo Real y luego “leemos” el tiempo transcurrido, simpre recordemos que el reloj realiza 18.2 tics por segundo.

Poner a Cero el Reloj de Sistema

Se realiza la interrupción 1A con AH=1

Segundo Ejecicio

Para nuestro segundo ejercicio (ver Fig. 4), se recomienda abrir el reloj de Windows para contar 10 segundos antes de leer el valor que entrega el RTC. Los 10 segundos se deben contar a partir de que se envía la primera interrupción Int 1A hasta que se envía la segunda. A partir de allí se leen los registros CX:DX

Abrimos una sesión de DOS (Inicio/Ejecutar command) e ingresamos lo siguiente:
-A
MOV AH,1
INT 1A
MOV AH,0
INT 1A
MOV AX,4C
INT 21
[INTRO]
-G 100

-P (se ejecuta el MOV)

Esperamos a que el reloj de windows marque un minuto justo, por ejemplo 12:23 (ver Fig. 2) y oprimimos P nuevamente y se ejecuta el Int 1A.

-P (inmediatamente se ejecuta el MOV)

Esperamos que el reloj de windows marque que transcurrieron 10 segundos, por ejemplo 12:23:10 (ver Fig. 2) y oprimimos P nuevamente.

Fig. 5 Prueba del Cronómetro

Aquí leemos los valores que aparecen en CD:DX y los interpretamos con la calculadora de Windows en su versión científica, es decir, cargamos los valores con la selección Hex (hexadecimal) y luego cambiamos la selección a Dec (decimal).

Precisamente, observamos que en CD:DX tenemos 0000:00B6, lo que traducido a decimal es 182 que justamente corresponde a 18.2 x 10 tics del reloj. En mi trabajo profesional, antes de programar con los compiladores visuales utilicé muchísimo estas interrupciones de BIOS, tanto en Assembler como en leguajes C, Pascal y Quick Basic entre otros; en muy variadas aplicaciones, manejadores de dispositivos, protocolos de comunicación, etcétera.

Funciones de la Interrupción 1A de BIOS

AH = 00h Tics del día
AH = 01h Poner a Cero el Contador de Ticks
AH = 02h Leer la Hora del Reloj de Tiempo Real
AH = 03h Establecer la Hora del Reloj de Tiempo Real
AH = 04h Leer la Fecha del Reloj de Tiempo Real
AH = 05h Establecer la Fecha del Reloj de Tiempo Real
AH = 06h Establecer la Alarma del Reloj de Tiempo Real
AH = 07h Poner a Cero la Alarma del Reloj de Tiempo Real
AH = 08h Establecer el Modo de Encendido Activado del RTC
AH = 09h Leer la Hora y el Estatus la Alarma del RTC
AH = 0Ah Leer el Contador de Días del Temporizador del Sistema
AH = 0Bh Establecer el Contador de Días del Temporizador del Sistema

Hasta la Próxima,

Sergio Otaño

GPS Sistemas de Posicionamiento Global

2009-01-05T04:52:00.000-08:00

Lo Básico

A diferencia de los satélites para radioaficionados (ver Taller Práctico de Satélites), los satélites GPS son aparatos altamente sofisticados y costosos y están configurados con propósitos militares y comerciales. El sistema GPS utiliza 24 satélites que desarrollan órbitas circulares sobre la tierra a 20,200 Km de altura con una velocidad de mas de 14000 Km/h. En menos de 24 hs. estos satélites son capaces de dar dos vueltas a la tierra. Para lograr precisión se deben contactar 4 satélites aunque con 3 satélites se obtiene una aproximación.

Fig. 1 GPS de Mano Garmin RINO 110

Este sistema es operado por el departamento de defensa de EE.UU. y recibe el nombre de NAVSTAR. La Federación Rusa, administra un sistema similar denominado GLONASS, y actualmente, la Unión Europea tiene en desarrollo un sistema de posicionamiento global propio denominado Galileo y se estima como inversión la escalofriante suma de € 3.400.000.000 .

Fig. 2 Sistema de GPS NAVSTAR

El Sistema de GPS NAVSTAR (ver Fig. 2) cuenta con 24 satélites que orbitan la tierra dispuestos en 6 planos con 4 satélites cada uno.

La tecnología GPS es de gran utilidad en geografía ya que permite la determinación de límites geográficos, fronteras, elevaciones de terreno y cauces de ríos entre otros. Se utiliza en minería, industria del petróleo, agrimensura, sismografía, cartografía, etcétera. Asimismo, se aplica la tecnología de GPS en la inspección de campos de labranza con la finalidad de optimizar la distribución de fertilizantes. Los zoólogos colocan minúsculos dispositivos GPS a pingüinos, osos polares, ballenas, delfines, gacelas, leones y demás animales con la finalidad de trazar sus rutas y estudiar sus comportamientos en diferentes entornos naturales.

Fig. 3 Determinación de la Posición.

El receptor GPS recibe señales de los satélites y determina la distancia de cada uno de estos por el tiempo que tarda la señal en llegar y luego calcula la posición.

La tecnología GPS es utilizada cada vez más para guiar automóviles, camiones, taxis, trenes, barcos, aviones e incluso satélites. La policía, los equipos de salvamento y rescate y otros servicios públicos utilizan GPS para localizar trayectorias de vehículos y mejorar el tiempo de respuesta ante emergencias. Gracias a GPS se pueden analizar los movimientos y deformaciones de estructuras potencialmente peligrosas como puentes, carreteras y represas. Los pilotos de aviones cuentan con GPS en sus sistemas de navegación y aterrizaje, y también montañistas, ciclistas, conductores de rally y otros deportistas incorporan GPS a sus equipos guía. Incluso se encuentran en desarrollo unidades GPS especiales para la orientación de no videntes en las ciudades.

Fig. 4 Mi Viejo GPS, Compañero de Aventuras

También en el campo de la telefonía móvil se han incorporado los GPS para cuestiones de seguridad y administración de personal. Por otra parte, ya son numerosas las instituciones que hacen uso de GPS para sincronización de relojes, por ejemplo estaciones de radio y televisión, bancos, redes informáticas, etcétera.

En mi caso, utilizo este modelo viejo de Garmin, el RINO 110 para actividades náuticas que antes realizaba en velero y actualmente en lancha, navegación en treckings de montaña, siempre acompañado de pínula y mapa y sólo para corroborar la ubicación o para medir distancias. Es muy útil también para determinar el rítmo y el trayecto recorrido en maratones o carreras de aventura (en los que esté permitido su uso). RINO significa Radio Integrated with Navigatio for the Outdors, en castellano Radio Integrada con la Navegación para Actividades al Aire Libre. En próximas entregas veremos ejemplos prácticos de su uso y su interface para integrarlo con una computadora.

¡Muchas gracias por los mails recibidos y buen año 2009 para todos!

Sergio Otaño

Gestión de Entrada/Salida

2008-12-30T06:43:00.000-08:00

Introducción

Los sistemas operativos brindan cuatro funciones básicas: Intérprete de Comandos, Gestión de la Memoria, Gestión de Entrada/Salida y Sistema de Archivo. En este artículo analizaremos la función de administración de Entrada/Salida por medio de ejercicios de programación que nos mostrarán en la práctica cómo funciona el Sistema Operativo. Para realizar estas prácticas, utilizaremos el lenguaje ensamblador ya que es en ese lenguaje en el que está programado el núcleo central o kernel del sistema operativo.

En la Práctica

Si observamos la Fig. 2 del artículo Concepto de Sistema Operativo , notaremos que el BUS del sistema permite interconectar todos los componentes de la PC, por esto se dice que la PC tiene una arquitectura de BUS. El bus no es otra cosa que cables (o pistas de cobre) que pueden tener el valor 0 o 1 (+5 Volts o 0 Volts).

El bus está organizados en tres grandes grupos:

- El bus de datos.
- El bus de direcciones.
- El bus de control.

Fig. 1 El Chip 8253 de Intel

Nota: Desde el punto de vista de las señales eléctricas, el bus dispone de tres conjuntos de líneas: Datos, Direcciones y Control; sin embargo, las rutinas del sistema operativo y los programas pueden solamente acceder a dos: Dirección o Puerto y Datos. Las señales de control tienen que ver con operaciónes que se realizan a nivel de hardware, tales como la habilitación y la señal de escritura o de lectura de un chip. Habitualmente, los dispositivos de E/S utilizan para sus operaciones un conjunto de direcciones que sirven para distintos propósitos (entrada/salida de datos, configuración, control, etcétera). Por esta razón, se habla de dirección de base, y se refiere a aquel puerto que da comienzo a la sucesión de direcciones propias del dispositivo.

Las computadoras personales o PC tienen dos circuitos temporizadores; por un lado, el Circuito Integrado 8253 de Intel que es un temporizador/contador y el 6818 de Motorola que es un reloj de tiempo real. Si observamos detenidamente la Fig. 2 en el artículo Concepto de Sistema Operativo , podremos notar el “temporizador” y el “reloj de tiempo real” conectados al BUS de la PC.

Durante el proceso de inicio de la PC (boot-up) la fecha y hora se obtienen del reloj de tiempo real M6818. A partir de ese momento, la fecha y hora son mantenidas por medio de los pulsos generados por el chip 8253, hasta que se apaga la PC.

Fig 2. Los “Relojes” de la PC

Una de las funciones que cumple el 8253 (actualmente el 8254 cumple estas funciones) es la de generar el sonido en el parlante de la PC. Para esto debemos “programar” el 8253 para que divida la frecuencia de base que recibe de un oscilador a cristal (1.192,180 KHz.) en su registro de 16 bits.

Fig. 3 El Registro de Control del 8253

Para programar un contador del 8253 hay que enviar primero una palabra de control y, después, un valor de cuenta inicial. Los contadores se seleccionan con las líneas A0 y A1; el valor A0=A1=1 selecciona la escritura de la palabra de control (en la que se identifica el contador implicado). Por tanto, el 8253 ocupa normalmente 4 direcciones de E/S consecutivas ligadas a los contadores 0, 1, 2 y al registro de la palabra de control. Para enviar la cuenta inicial se utiliza simplemente el puerto E/S ligado al contador que se trate. El formato de la palabra de control puede observarse en la Fig. 3, a partir de esta palabra de dos bytes se puede establecer el canal, el modo, el formato de datos y los datos a enviar.

Un Ejemplo Concreto

Tal como mencioné en otros artículos relativos al lenguaje ensamblador y DOS, todos los ejemplos que les presento se pueden realizar en cualquier PC de las actuales. Si, con Windows Vista y XP también, y funcionan tanto en equipos portátiles o de mesa. En el caso de los ejemplos de este artículo, los realicé en una Notebook Presario 3000 que corre Windows XP SP 2.

Como ejemplo vamos a programar el canal 2 del 8253 para producir una señal de onda cuadrada con los siguientes parámetros: Canal 2, Modo de Operación 3, Datos Enclavados (latched), LSB Primero (byte menos significativo), MSB (byte mas significativo) después, Datos en formato BCD (binario codificado en decimal)

Un término que es conveniente definir en este momento es el de LATCH (cerrojo) que corresponde a un concepto de electrónica digital que presentaré en otro artículo con ejemplos y circuitos prácticos. Pero para una definición rápida, podemos pensar en el LATCH como un conjunto de 8 bits que pueden ser establecidos (set) y mantener (hold) el dato binario que le cargamos; y luego podemos quitar (reset). En el caso del 8253 que como sabemos tiene un contador de 16 bits, recibe dos bytes (8 bits) en la misma dirección y los mantiene gracias al LATCH.

Fig. 4 Definición del Comando

Algunos puntos a tener en cuenta:

Cada canal temporizador del 8253 puede ser programado en uno de seis modos: Modo 0 a 5.

Todos los canales temporizadores realizan conteos o tareas de temporizado designados en forma simultánea e independientes entre sí.

Los canales 0 y 1 son inicializaos por el BIOS y son utilizados para funciones del sistema; por lo tanto, el usuario no debe interferir con estos canales.

Solamente el canal 2 está disponible para aplicaciones del usuario.

Cada canal opera por medio de un registro contador de 16 bits que disminuye su valor en uno por cada ciclo de la señal de 1,19 MHz del reloj.

Para generar la onda cuadrada en la salida del canal 2:

- El valor B7 se envía al puerto 43h (registro de comando)
- El LSB se envía al puerto 42h (latch)
- El MSB se envía al puerto 42h (latch)

Iniciamos debug desde una sesión DOS Inicio/Ejecutar – command – Aceptar, si no recuerda estos pasos, repase los artículos: Ensamblador (Entrega 1) y Ensamblador (Entrega 2).

1) En la línea de comandos de debug escribimos a (ensamblar)

-a

2) Luego cargamos las siguientes instrucciones

3) Retornamos a la línea de comando de debug y escribimos g 100 (go es el comando para ejecutar el código)

-g 100

4) Aplicamos p (ejecutar paso a paso)

5) Al llegar a la línea 110, luego de aplicar p, se activa el sonido

6) Si continuamos aplicando p, al llegar a la línea 118 y aplicar p, se desactiva el sonido

7) El programa finaliza y para salir de debug aplicamos el comando q (quit).

Explicación Detallada

1) Enviamos la palabra B7 al puerto de control 43h del 8253, como sabemos, no se puede realizar una operación de salida a puerto o OUT en forma directa y siempre debemos “cargar” previamente un registro de la CPU. Recordemos que B7 significa que el controlador operará a través del temporizador 2 (o canal 2), en Modo 3 y que espera los datos en BCD.

MOV AL,B7
OUT 43,AL

2) Enviamos los datos en formato BCD, primero el LSB (byte menos significativo) que en este caso es 72h y luego se envía el MSB (byte mas significativo) que es 45h.

MOV AL,72
OUT 42,AL
MOV AL,45
OUT 42,AL

3) Para activar el 8253, se lee por medio de la instrucción IN el puerto 61h, se complementa con el valor 3 y luego se envía al mismo puerto 61h (de datos).

IN AL,61
OR AL,3
OUT 61,AL

4) De esta forma queda activado el sonido ya que el 8253 mantendrá la generación de la onda cuadrada de la frecuencia especificada hasta que se le ordene que se detenga.

5) Para desactivar el 8253, se lee por medio de la instrucción IN el puerto 61h, se cambian los bits por medio de XOR con el valor 3 y luego se envía al mismo puerto 61h (de datos).

IN AL,61
XOR AL,3
OUT 61,AL

6) Y de esta forma se detiene el sonido; luego, para terminar el programa se usa la interrupción 21 en forma estándar.

MOV AX,004C
INT 21

7) La instrucción NOP significa no operar y es una instrucción que ocupa un lugar en la memoria pero que es ignorada por la CPU.

Importante

Si les resulta mas fácil inicializar el contador en binario en lugar de hacerlo en BCD pueden cambiar el último bit de la palabra de comando, y enviar el valor de la frecuencia diréctamente en binario. Para esto, en lugar de B7 enviaremos B6 al puerto 43h del 8253. En este caso, el cálculo de frecuencia del sonido es como sigue:

Velocidad del Reloj/Frecuencia del Sonido

Supongamos que deseamos una frecuencia de 600 Hz.

1.192,180 kHz. / 600 Hz = 1.989 (07C5 en hexadecimal)

Recordemos que se envía primero el byte menos significativo al latch y luego el mas significativo.

MOV AL,B6
OUT 43,AL
MOV AL,C5
OUT 42,AL
MOV AL,07
OUT 42,AL

Prácticas Adicionales

Prueben realizar los siguientes programas en archivos de texto, por ejemplo Suena.txt y Nosuena.txt. Para ensamblarlos escriban en la línea de comando de DOS c:\>debug < suena.txt y generaran el programa suena.com (repase el proceso de ensamblado en el artículo: Lenguaje Ensamblador (Entrega 3)) . Estos programas activan (suena.com) y desactivan (nosuena.com) el sonido.

NSuena.com
A
MOV AL,B7
OUT 43,AL
MOV AL,72
OUT 42,AL
MOV AL,45
OUT 42,AL
IN AL,61
OR AL,3
OUT 61,AL
MOV AX,004C
INT 21
NOP
NOP
NOP

RCX
16
W
Q

NNosuena.com
A
MOV AL,B7
OUT 43,AL
MOV AL,72
OUT 42,AL
MOV AL,45
OUT 42,AL
IN AL,61
XOR AL,3
OUT 61,AL
MOV AX,004C
INT 21
NOP
NOP
NOP

RCX
16
W
Q

Este artículo forma parte de una serie en los que vamos a explorar las funciones de los sistemas operativos con la acostumbrada modalidad de ensuciarnos las manos o “hands on”. Esto significa que realizaremos ejercicios de programación concretos y significativos que nos permitirán comprender al sistema operativo por dentro.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Concepto de Sistema Operativo

2008-12-29T09:20:00.000-08:00

Introducción

El sistema operativo oficia de mediador entre los circuitos electrónicos de la computadora (el hardware) y los programas de aplicación que utiliza el usuario. Muchas acciones que deben realizar los programas, tales como presentar información en la pantalla o imprimir un archivo, son tareas que se repiten para todos los programas.

El sistema operativo se hace cargo de realizar estas tareas generales y repetitivas, tales como imprimir, grabar en un disco, leer la posición del ratón, y otras operaciones que facilitan el trabajo del diseñador de software.

El esquema siguiente presenta un modelo esquemático de la posición que ocupa el sistema operativo con relación al hardware y a los programas de aplicación. Del esquema se desprende que el sistema operativo está conformado por tres capas.

Fig. 1 Estratificación de procesos del Sistema Operativo

El sistema operativo puede comunicarse con el hardware y con el usuario o con un programa de aplicación. También puede transferir información entre el hardware y un programa de aplicación. El programador de aplicaciones no necesita preocuparse por escribir un programa para que pueda grabar en la infinidad de discos rígidos que existen en el mercado mediante el empleo de instrucciones específicas para cada uno de ellos.

En lugar de esto, el programador simplemente utiliza una instrucción que le ordena al sistema operativos grabar datos en el disco, y, el sistema operativo, es el que se hace cargo de manejar los detalles que dependen del hardware instalado en la PC. En este caso, el sistema operativo recibe datos del programa de aplicación y los escribe en el disco en cuestión.

La existencia de este estrato intermedio, hace que los programas sean más genéricos. De esta forma, los programas pueden funcionar en cualquier computadora que tenga instalado el sistema operativo por el hecho de que los programas se comunican con el sistema operativo en lugar de hacerlo con el hardware. Desde este punto de vista, el programador, se encuentra con una máquina virtual extendida que incluye todas las funciones que ofrece el sistema operativo.

Fig. 2 Esquema del sistema de BUS de la PC.

La contrapartida de esto, es también cierta, el hardware no se comunica con el programa de aplicación, sino que lo hace con el sistema operativo. Los sistemas operativos modernos pueden ser configurados para trabajar con una gran variedad de dispositivos de hardware.

Uno de los ejemplos más comunes, es el de los discos rígidos que tienen un rango de capacidad de almacenamiento que va desde los Gigabytes hasta los Terabytes. Además de la variación de “tamaño”, también difieren en el protocolo de comunicación ya que existen los que se comunican en serie y otros que lo hacen en paralelo, también varían en la geometría, es decir, en los diversos parámetros que hacen que el disco tenga la capacidad indicada.

Funciones del Sistema Operativo

Los sistemas operativos brindan cuatro funciones básicas:

- Intérprete de Comandos
- Gestión de la Memoria
- Gestión de Entrada/Salida
- Sistema de Archivo

Es importante tomar estos conceptos como base para nuestros trabajos experimentales con el BUS de la PC en los que crearemos código de máquina para operar diréctamente con dispositivos conectados al BUS.

Entonces, recordemos que en el BUS circulan 3 tipos de señales en paralelo:

- Bytes de Control
- Bytes de Datos
- Bytes de Dirección

Hasta la próxima entrega,

Sergio Otaño

Realizar Experimentos de Alta Tensión

2008-12-15T05:04:00.000-08:00

Experimentos Seguros

Una forma de realizar experimentos seguros con alto voltaje consiste en el uso de bobinas de encendido o flybacks que permiten elevar la tensión a partir de una fuente alternada de bajo voltaje. De esta forma, la corriente disponible con voltajes de más de 10.000 Volts es pequeña y no causará mayores lesiones en caso de recibir una descarga accidental.

El flyback

El bobinado que permite elevar el voltaje hasta niveles interesantes para realizar experimentos, es un transformador especial de alta tensión denominado FLYBACK. En los televisores, el flyback es el encargado de entregar la corriente en forma de diente de sierra para excitar al yugo de deflexión horizontal además de generar varias tensiones para otros usos.

Fig. 1 El Circuito Provisorio

En la Fig. 1 observamos el circuito conectado en forma provisional, a mi me gusta utilizar los cables para conexiones rápidas en los breadbord, sin embargo, para este caso, recomiendo que en las salidas de alta tensión utilicen cables con un mejor aislante. Mientras probaba la distancia del arco, recibí unas cuantas descargas que perforaron la aislación de este cable y "picaron". A la derecha, de color negro, se distingue el flyback, a su lado, la parte inferior del transistor de potencia en su disipador; a la izquierda, en el breadboard, el 555 y los demás componentes. Para alimentar el circuito, utilicá una fuente de alimentación de PC.

Existen muchos tipos de flyback, y todo dispositivo que utilice un TRC (tubo de rayos catódicos) tendrá uno, esto incluye osciloscopios, televisores y monitores entre otros. La mayoría de los monitores de computadora y de televisores actuales tienen un rectificador incorporado. En el experimento que presento en este artículo utilicé un flyback que compré por 3 dólares.

Típicamente se pueden obtener 20 o 30 KV (20.000 o 30.000 Volts) de un flyback comercial. Estas tensiones son suficientes para comenzar a experimentar. En el caso de la mayoría de los flyback que se consiguen en el mercado, tienen incorporado un diodo rectificador en la salida que reduce notablemente el desempeño al contar con la mitad del ciclo. El flyback que uso en este experimento precisamente tiene un diodo y esto impide realizar algunos experimentos interesantes, por ejemplo, globos de plasma.

Los transformadores permiten elevar tensiones pero requieren de una fuente alternada. A diferencia de los transformadores convencionales que se usan, por ejemplo, en las fuentes de alimentación, los que tienen núcleos de hierro, los flybacks tienen núcleos de ferrite. La razón de esto es que mientras que los transformadores comunes trabajan con corriente alterna de línea con una frecuencia de 50 Hz. en Argentina (60 Hz. en EE.UU.), los flybacks trabajan con frecuencias en el orden de los kilohertz. Idealmente, la fuente debería variar entre un valor máximo positivo y un valor mínimo negativo, por ejemplo +5 y -5 y presentar una forma sinusoidal. En nuestro caso, emplearemos un multivibrador que nos permitirá variar la tensión entre +12 V y 0 V con una señal cuadrada. Para esto utilizaremos el clásico 555.

El Circuito Integrado 555

El multivibrador 555 es uno de los circuitos integrados más populares y versátiles que se conocen. En la entrada Temporizador Deportivo, muestro una aplicación de temporizador que utiliza precisamente este circuito integrado. Este componente fue introducido en el mercado en 1971 con el nombre SE555 y NE555 y se lo conocía como “La Máquina del Tiempo en un Circuito Integrado”. A pesar de los avances de la electrónica y especialmente de los microcontroladores, el 555 sigue vigente después de muchos años, gracias a su bajo precio (lo conseguimos en el centro porteño por 22 centavos de dólar) y gran estabilidad. ¡Se producen mil millones de unidades por año!

El Transistor de Potencia

El transistor NPN 2N3055 es capaz de manejar corrientes de hasta 15A y 60V con un límite de potencia de 115W. Como va a entregar bastante corriente, se lo debe montar con un disipador térmico.

Fig. 2 Transistor montado en su disipador

El circuito

En la Fig. 3 podemos observar el circuito básico que utilicé para este experimento, es bastante simple y consta de un CI 555, un transistor 2N3055, el flyback y unos pocos componentes más. Un lector me hizo notar que falta indicar el valor de uno de los capacitores, ambos son de 10.000 pF o 103.

Fig. 3 El circuito

Con esta configuración, la señal variará entre 0 y +12V con una frecuencia de 26.7 kHz.

Primer Experimento

El experimento básico que se puede realizar con alta tensión consiste en determinar la distancia del arco voltaico, es decir, la distancia que recorre la chispa.

Fig. 4 Experimento Básico

Técnicamente el arco voltaico está determinado por cuatro factores:

- La distancia entre los electrodos.
- El formato de los electrodos
- Si el voltaje es CC (corriente continua), CA (corriente alternada) o Pulsada (nuestro caso).
- El gas (y la presión del mismo) presente entre los electrodos.

Para fines prácticos, podemos señalar que en el aire, a presión normal, la distancia que recorrerá la chispa es de 1 mm. cada 1000 Volts.

Fig. 5 Detalle del Arco Voltaico

En nuestro primer experimento podemos observar una chispa de más de un centímetro y podemos decir informalmente que tenemos más de 10.000 Volts.

En próximas entregas presentaré interesantes Experimentos de Alto Voltaje que se pueden realizar con componentes simples y económocos.

Hasta la próxima,

Sergio Otaño

Satélites Meteorológicos NOAA

2008-12-11T05:48:00.000-08:00

Experiencias Prácticas

La tecnología de satélites es realmente apasionante y por eso, como anticipé anteriormente, voy a realizar una serie de artículos informativos y también prácticos para tratar de transmitirles el interes en este campo y se pongan a realizar sus propias experiencias. Estas notas estarán basadas en el taller práctico realizado en LU4AAO Radioclúb QRM Belgrano el 29 de Noviembre de 2008.

Introducción

Los satélites meteorológicos contienen en su configuración básica una cámara que captura imágenes de los sistemas nubosos en forma electrónica . La información recibida es enviada rápidamente a la Tierra, debido a que las condiciones meteorológicas pueden variar en muy poco tiempo. La transmisión de estas imágenes televisivas, aunque ofrecen menor definición que la película fotográfica, permiten la suficiente resolución para el trabajo meteorológico.

El esfuerzo económico que realizan los gobiernos en el mantenimiento y actualización de los sistemas de sensores remotos y satélites, se compensa con la mayor rapidez y exactitud de los datos que se obtienen, en contraste con los antiguos sistemas de observacion que se realizaban exclusivamente por medio de barcos científicos.

Icom IC-275 (VHF Multimodo)

Los primeros satélites iban equipados con un registrador magnético que almacenaba toda la información recogida durante la órbita de reconocimiento. Al pasar por la vertical de una estación de adquisición de telemetría, el satélite transmitía, a alta velocidad, todas las imágenes almacenadas. A partir de 1963 la NASA, con el lanzamiento del TIROS-8, puso en servicio un nuevo sistema de transmisión: el sistema APT (Automatic Picture Transmission). Este sistema, perfeccionado con el NIMBUS-1 (1964) y el ESSA-2 (1966), permite a cualquier estación de tierra recibir la comunicación del satélite meteorológico mientras la sobrevuela o bien recorre alguna órbita adyacente. Las imágenes recibidas corresponden a la zona (nadir) que está sobrevolando. De esta forma se consigue un acceso a estos satélites, sin depender de las estaciones de seguimiento de la NASA. El equipo necesario es mucho más simple y económico, permitiendo que los organismos meteorológicos e instituciones educativas de muchos países hayan montado servicios de seguimiento de satélites con excelentes resultados.

Tipos de satélite

Al igual que el resto de satélites pueden clasificarse en geoestacionarios y polares. Los satélites geoestacionarios están ubicados en un punto fijo de la "órbita geoestacionaria", situada a una distancia cercana a los 35800 Km del ecuador terrestre. Permiten la observación continuada de una área geográfica las 24 horas del día, ya que completan en este tiempo una órbita alrededor de la Tierra.

En la actualidad hay activos cinco satélites meteorológicos situados en esta órbita geoestacionaria: el INSAT indio, los americanos GOES E y W (Geostationary Operational Meteorological Satellite), el GMS (Geostationary Environmental Satellite) japonés, el METEOSAT (European Geostationar y Meteorological Satellite) y el GOMS (Geostationary Operational Environmental Satellite) de la Federación Rusa.

Para completar la observación, se dispone de satélites que giran en órbitas circumpolares en dirección norte a sur y a la inversa. Estos satélites polares permiten observar los fenómenos atmosféricos en latitudes altas. Las zonas geográficas situadas por encima de los 60º de latitud no pueden ser monitorizadas por los satélites geoestacionarios debido a la esfericidad de la Tierra.

Satélites de órbita polar

Los satélites de clima de orbita polar que se desplazan a unos 800 Km. de la tierra. Estos satélites ofrecen menos prestaciones que los geoestacionarios, pero son más sencillos, económicos y fáciles de poner en el espacio. Sin embargo, a diferencia de los satélites geoestacionarios, no están fijos con respecto a la tierra, sino que describen una trayectoria. Se desplazan en órbitas alrededor de la tierra que pasan aproximadamente por los polos Norte y Sur. Además, como la Tierra rota sobre su eje, las órbitas no pasan siempre por el mismo sitio, sino que se desplazan en el sentido transversal de la tierra. Esto le agrega un grado más de dificultad que con los satélites geoestacionarios, que localizarlos es tan simple como "apuntar" la antena, y una vez que los encontramos, dejamos fija la antena y tenemos la recepción asegurada (siempre que el satélite esté disponible).

En el caso de los satélites polares, como los NOAA, la operación se complica porque para dirigir nuestras antenas tenemos que saber por donde van a pasar y cuando van a pasar. Este tipo de satélite da una vuelta a la Tierra cada 100 minutos más o menos y transmiten las imágenes por medio del sistema APT (Automatic Picture Transmission) o transmisión automática de imágenes. Es el sistema más simple, económico y fácil de recibir, en la frecuencia de los 137 MHz.

NOAA son las siglas de National Oceanic and Atmospheric Administration. Abajo vemos un ejemplo del tipo de imágen que envía el satélite Norteamericano Noaa-14 en la frecuencia de 137.620 Mhz. Actualmente se encuentran activos el Noaa-12 en la frecuencia de 137.500 Mhz. y el antes citado Noaa-14. Ya está en funcionamiento el satélite NOAA K (NOAA 15) en la frecuencia de 137.500 Mhz. Los satélites NOAA comparten cada línea de información con dos contenidos diferentes: los canales A y B. Para que los neófitos comprendan, se trata de señales de AUDIO que se transmiten en una portadora de RADIO. Cada uno de ellos transmite sus propias señales de sincronismo: 7 pulsos de 1040 Hz para el canal A y 7 pulsos de 832 Hz para el canal B. Cada uno de estos datos, repartidos entre los dos canales A y B permiten transmitir fotografías de diferentes regiones espectrales, siendo la frecuencia de línea de 120 lpm.

Esta imagen muestra un ejemplo de recepción, en concreto esta pasada de satélite NOAA sobre la República Argentina el día 29/11/2008 durante el transcurso del Taller Práctico Sobre Satélites que tuvo lugar en el Radio Clúb QRM Belgrano.

Imágen Wxtoimg Recibida el 29/11/2008

Elementos necesarios:

Para recibir las imágenes que capturan los satélites NOAA no hacen falta equipos demasiado sofisticados, la siguiente lista cubre las necesidades:

- Antena para VHF tipo "Dipolo Cruzado"
- Receptor que reciba en 137 MHz en FM, también puede ser un Handie o Scanner.
- Software Decodificador de señales, por ejemplo el programa WXtoImg es excelente.

Principales Sitios web

http://rapidshare.com/files/188131874/X40A-F-en.pdf

Manual Introductorio de Radio y Electrónica en Inglés Desarrollado por Phillips

http://www.amsat.org.ar/

Sitio web de Amsat Argentina, principal sitio de referencia en Español.

http://www.amsat.org/

Sitio web de Amsat North America, principal sitio de referencia en Inglés.

http://www.arrl.org/

Sitio web de la American Radio Relay League, principal institución que nuclea a radioaficionados.

http://www.wxtoimg.com/

Software para la decodificación automática APT and WEFAX (wxsat).

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Taller Práctico de Satélites

2008-12-02T02:15:00.000-08:00

Introducción

Hacía mucho tiempo que no participaba de una actividad con los miembros del radio club QRM Belgrano LU4AAO, de hecho, esta fue mi segunda visita a la sede de Triunvirato 5720 que es bastante diferente de la antigua sede en la calle Arias.

El satélite tipo cube LUSEX

Ante todo me alegró ver muchos socios, gran actividad y buena organización. Me llamó la atención el grupo nuevo de socios que ya son habitués del club (ya los había visto en una visita anterior). También estaban aquellos infaltables pilares del club, Raúl LU5AG y Guillermo LW8DTO Faltaban algunos de los antiguos como Gonzalo LW6DW, Horacio LU1BJW y otros.

Llegué antes de las 9 que era la hora de pasada del satélite AO-51 y ya había muchos presentes todos coordinados por Adrián LU1CGB y Raúl LU5AG, movilizando cables coaxiles, antenas direccionales VHF/UHF de manufactura artesanal pero de aspecto bastante profesional. Estas antenas tenían un soporte tipo bastón para ser operadas en forma manual.

Había dos pares de antenas con soporte manual y en cada una de ellas “colgaban” dos handies uno con cobertura VHF y el otro en UHF para poder escuchar el retorno del satélite. Además de las antenas, había un cronograma muy completo con las pasadas de los satélites que indicaba los modos de operación y muchos otros detalles. Raúl había dispuesto también un gráfico que incluía el edificio en cuya terraza nos encontrábamos, los edificios linderos y las posiciones relativas de azimut y elevación relativos. Esto probó ser bastante práctico para apuntar las antenas en los horarios predeterminados.

Cuando pasó el satélite se produjo silencio y con gran concentración se apuntaron las antenas, hasta que, por fin, se consiguió el retorno y la comunicación entre los dos grupos que sostenían sendas antenas, distantes a unos 8 metros lograron comunicarse por radio a través del satélite a 800 Km. de distancia. En este momento, todos los presentes mostraron signos de mucha emoción. También se hicieron presentes, a través del satélite, un radioaficionado brasilero (aparentemente de San Pablo) y otro de la Patagonia Argentina.

Mas tarde se establecieron en posición antenas “fijas” omnidireccionales para recibir imágenes del satélite geoestacionario NOAA. Otra ves se hizo un gran despliegue de cables, adaptadores, preamplificadores y demás todo coordinados por Adrián LU1CGB que estaba en todos los detalles y explicaba en términos muy sencillos los elementos que se utilizaban en esta operación. Hay que mencionar que Adrián tenía fiebre y la laringe inflamada y que, a pesar de esto, se mantuvo de muy buen humor y le puso mucho entusiasmo durante las horas que dictó el taller.

Baliza de telemetría del globo meteorológico

Antes de bajar al shack, Pedro LU7ABF (de AMSAT), ya comenzó a captar las señales del satélite NOAA en su handie. El shack del RC parecía el centro de control de lanzamiento de la NASA con todas las lapops y las desktops corriendo programas como el ORBITRON, el WXTOIMAGE y demás. Adrián trajo, entre otras cosas, dos equipos Icom con los que el trabaja los satélites un IC-275 (multimodo 144 MHz.) y un IC-475 (multimodo 440 MHz.). Mientras la imagen del satélite meteorológico era bajada y procesada con el WXTOIMG, Adrián explicó numerosas cuestiones prácticas relativas a la prácticas satelital amateur, muchas relacionadas con su amplia experiencia en esta materia. También habló de algunas cuestiones técnicas como el uso de duplexores para conectar antenas VHF/UHF en un solo equipo. También habló de las prácticas de rebote lunar y abundó en detalles prácticos para interesar a los concurrentes, aún con equipos de baja potencia.

La exposición de AMSAT fue iniciada por Ignacio LU1ESY (el presidente del capítulo argentino de AMSAT) que llegó con dos antenas una de VHF y otra de UHF bastante grandes y un montaje metálico que permitía mantenerlas en posición y apuntarlas en la dirección deseada. A este conjunto le sumó un tranceptor Yaesu FT-817 (multimodo de 5W) portatil. En su charla, Ignacio se refirió a la institución, las alianzas con otras instituciones, tales como la UTN, sus numerosos proyectos pasados y presentes, las actividades de difusión que realiza en escuelas y otros organismos como los Boy Scouts. Vimos un video que mostraba a los alumnos de una escuela bilingue argentina en comunicación con los tripulantes del trasbordador espacial por radio en forma directa y realizaban toda clase de preguntas a los astronautas. Mencionaron muchos satélites, como el PEHUENSAT y el LUSAT y las experiencias buenas y malas con ellos. El problema de las baterías que constituyen el talón de Aquiles y son, junto con la radiación las causas de "fallecimiento" satelital mas habituales. Luego Ignacio introdujo a Pedro LU7ABF se refirió a un proyecto actual con un grupo scout en el que armaron una plaqueta para enviar telemetría desde un globo meteorológico pequeño (80 cm. en tierra que se expande a 3 m. a gran altura). El circuito consta de un PIC con entrada analógica que genera patrones de código Morse y los transmite a tierra por medio de un circuito transmisor de baja potencia. La información que codifica es la temperatura y el estado de la batería.

Mas tarde, Pedro (LU7ABF) se refirió a su “hijo”, el nuevo proyecto satelital de AMSAT denominado LUSEX. El LUSEX es un diminuto satélite cúbico de 20 cm. cuadrados por 5 cm. de ancho y tiene la particularidad de desplegar un conjunto de celdas solares en forma de alas para optimizar la llegada de luz solar a las mismas. Los conjuntos se despliegan hacia los lados y forman una cruz. Asimismo, la parte posterior de los paneles desplegados conforman las antenas de UHF y VHF. De modo que mientras los paneles apuntan hacia la luz, las antenas apuntan hacia la tierra. También explicó la forma en la que se logrará posicionar el satélite en el espacio, por medio de detectores fotosensibles para localizar la fuente de luz y magnetorques (bobinas que generan campos magnéticos) localizados en tres de las caras del cubo, lo que permite cubrir los tres ejes de giro. Para ejemplificar cada uno de los puntos, Ignacio mostró una maqueta de tamaño real del LUSEX, así como las baterías (nokia) que llevará en su interior y las bobinas (magnetorques). De manera que el proyecto se hacía muy vívido para quienes participamos del taller.

En fin, una excelente experiencia muy bien organizada y contó con tres expositores de lujo, quienes con mucha experiencia y con mucha vocación sintetizaron muchos textos y mucha experiencia en un taller de un día.

En próximas entregas voy a exponer detalles sobre los dispositivos utilizados: antenas, software, equipos, transponders, duplexores, los tipos de satélite, etcétera.

Felicitaciones a Raúl, a Guillermo, y a todos los que organizaron el taller.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño (LU9BSO)

Windows XP se Reinicia Indefinidamente

2008-11-17T10:41:00.000-08:00

El problema

Recientemente viajé al Chaco argentino a mas de 1700 Km. de la Ciudad de Buenos Aires y, al regresar, encuentro que mi notebook no arrancaba, reiniciaba el proceso de boot una y otra vez. Luego me enteré que en mi ausencia habían usado mi notebook y que el programa antivirus AVG había detectado un virus y esa fue la última vez que arrancó.

El origen del problema

AMSTERDAM, Países Bajos, November 12 /PRNewswire/

"AVG está trabajando intensamente para remediar el problema que están experimentando algunos usuarios con la actualización más reciente de las versiones comerciales y gratuitas de AVG 7.5 y AVG 8.0 en algunos idiomas. Numerosos usuarios, al instalar la actualización por error han recibido una advertencia de que el archivo del sistema Windows user32.dll product version 5.1.2600.3099 estaba infectado con un virus troyano, avisando de que deben borrar un archivo esencial para el funcionamiento de Windows XP. El problema sólo afecta a los usuarios de las versiones en idioma holandés, francés, italiano, portugués y español de Windows XP."

La solución

Muy bien, desde un punto de vista conceptual, en la propia información de PRNewswire estaba la solución. Si el AVG había borrado el User32.dll simplemente había que volverlo a grabar. ¡Qué fácil!

Sin embargo, tengo una notebook sin disquetera y corre bajo Windows XP. Para agravar mas las cosas, en la notebook tenía varios meses de desarrollo de distintas versiones de mi programa de POS que tenía que recuperar en forma urgente.

Todos los problemas nos traen de la mano enseñanzas y soluciones, y este problema no fue la excepción. Lo primero que hice fue la solución CHIPPO o BARATIUSKA y consistió en obtener una versión de Slax del sitio http://www.slax.org/ y lo grabé en un CD. Descubrí un veloz y fantástico sistema operativo que reconoció en forma inmediata todos los dispositivos de mi notebook, se conecta a Internet en instantes y me permitió recuperar mi valioso desarrollo y guardarlo en un Pendrive.

Sin embargo, la versión de Slax que bajé no permite realizar login como superusuario, ergo, no permite grabar nada en las carpetas de sistema del disco. Si meditamos un poquito, si el Windows tuviese una protección así, no me hubiese metido en el problema para comenzar.

El disco de mi notebook es un Seagate ST96812AS de tipo SATA, en esta tecnología los datos se transmiten en serie, a diferencia de la IDE que lo hacen en paralelo. La solución era adquirir un Carry Disk SATA/USB que me permitiera conectar mi disco en cualquier PC para grabarle el bendito User32.dll de mi CD de XP. Una vez que tuve en mis manos el Carry Disk, pensé que todo sería fácil a partir de allí; pero no, los amigos que ensamblaron el disco en la notebook pensaron que era una buena idéa usar tornillos torx. El nombre técnico de estos tornillos es sistema de atornillado interno hexalobular, y corresponde a la norma ISO 10664. Esta solución tuvo costos económicos U$S 30 del Carry Disk y le tuve que sumar U$S 7 de un destornillador tipo estrella (torx) para sacar el endemoniado disco de la notebook.

¡Lo bueno es que ahora tengo mi notebook operativa!

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

El Kit Phillips EE-20

2008-11-17T06:09:00.000-08:00

Introducción

A pesar de que siempre me gustaron mucho las actividades al aire libre, la bici, la natación, los campamentos y demás, también sentí mucha fascinación por la tecnología. Así es que de chico armé muchos circuitos electrónicos, hacía experimentos con electricidad y con un grupo de amigos hacíamos cohetes con motores de pólvora que alcanzaban cientos de metros de altura.

Cuando me regalaron el kit electrónico Phillips EE-20 tenía 10 años y realmente lo disfruté mucho, y fue el punto de partida que me dio una base para la construcción de una gran variedad de aparatos, algunos útiles y otros simplemente por diversión. También fue la base de mi interés por las computadoras y los dispositivos de control automático.

Lamentablemente el kit se perdió en alguna de las mudanzas y solamente recuperé un par de componentes del mismo. A pesar de esto, encontré en un sitio de internet el manual original en inglés en formato PDF y decidí hacer un recorrido nostálgico de esos días donde la pasábamos tan bien haciendo cosas muy simples.

A1 – Gramophone Amplifier

El circuito A1 armado en Breadboard

Este circuito permite reproducir discos de pasta al conectar la salida de la púa en la entrada del amplificador. En la práctica, si pongo el dedo, o mejor aún, si conecto un cable corto en la resistencia de entrada, puedo captar estaciones de AM potentes. Si se reemplaza la resistencia colector base del AC128 por una de 100 K, el volumen se incrementa notablemente.

Funcionamiento

Al recorrer el surco del disco, la púa realiza pequeños desplazamientos y por tratarse de un transductor (los transductores convierten un fenómeno físico en otro, por ejemplo la presión en electricidad) genera una corriente alterna de muy bajo voltaje variable. Esta corriente alterna ingresa al transistor AF116 y es amplificada en su colector.

El diagrama esquemático del amplificador

Una buena parte de la corriente presente en el colector del AF116 va al potenciómetro y a través de este, ingresa al transistor AC128 y nuevamente es amplificada en el colector. La corriente fluye principalmente desde el colector del AC128 a través del capacitor de 0.1uF hacia el audífono. Gracias a los dos transistores, la corriente que “mueve” el audífono es cientos de veces mayor que la que recibe la púa y permite escuchar la música claramente.

Otros Proyectos del Kit Phillips

A1 Amplificador para Gramófono
A4 Amplificador de 2 Canales
A5 Organo Electrónico
B1 Oscilador Puente de Wien
D1 Detector de Luz
D2 Luz Destellante
D3 Relé Acústico
E1 Luz Nocturna Automática
E2 Detector de Lluvia y Humedad

Los componentes ya eran antiguos cuando me regalaron el kit de modo que hoy son arcaicos, sin embargo, aún se consiguen en casas de electrónica.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Convertidor Celcius Fahrenheit

2008-11-05T10:42:00.000-08:00

Ingrese un número en cualquiera de los campos y haga clic fuera del mismo

Fahrenheit

Celcius

Un poco de historia

El grado Fahrenheit es la unidad de medida definida por el físico alemán Gabriel Fahrenheit (1686-1736) que toma como base las temperaturas de ebullición y de congelación del cloruro de amonio en agua. La congelación ocurre a los 32 °F mientras que la ebullición tiene lugar a los 212 °F.

Gabriel Fahrenheit

El grado Celcius es la unidad de medida definida por el físico y astrónomo sueco Anders Celcius (1701-1744) que toma como base las temperaturas de ebullición y de congelación del agua destilada. La congelación ocurre a los 0 °C mientras que la ebullición tiene lugar a los 100 °C.

Anders Celcius

Fórmulas de conversión

De grados Fahrenheit a grados Celcius

C = (F – 32) * 100/(212 – 32)

De grados Celcius a grados Fahrenheit

F = C * (212 – 32)/100 + 32

A los que piensan que la temperatura record que hace en Buenos Aires hoy 5 de noviembre tiene algo que ver con esta nota, les digo que es pura coincidencia.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Ensamblador (Entrega 6)

2008-10-22T05:54:00.000-07:00

Operaciones con Cadenas de Caracteres

Las cadenas de caracteres (strings, en inglés) permiten trabajar en forma simultánea con bloques de bytes almacenados en la memoria. En los lenguajes de bajo nivel (ensambladores) existe una limitación impuesta por el hardware que permite un máximo de 64 KBytes la longitud de una cadena. Este límite puede ser superado por medio de la implementación de procedimientos que permitan manejar bloques mayores. Los ensambladores simbólicos, tales como el Massm y los lenguajes de alto nivel, como Basic, C, Pascal y otros, proveen mecanismos estándar para trabajar con bloques grandes de manera que pueden, en ocasiones, superar el millón de bytes.

Tal como ocurre con las operaciones aritméticas básicas y las operaciones lógicas, las operaciones con cadenas de caracteres están sustentadas en operaciones denominadas “primitivas” que forman parte del conjunto de instrucciones del microprocesador. Estas instrucciones primitivas procesan los componentes del bloque o cadena de caracteres tomando independientemente un carácter por vez. Como puede observar en la Fig. 1, las instrucciones primitivas permiten mover, comparar, buscar, cargar y almacenar cadenas de caracteres.

Fig. 1 operaciones con cadenas de bytes o palabras.

Ejemplo práctico

El siguiente ejemplo servirá para ilustrar la forma en la que trabajan las instrucciones primitivas con respecto a las cadenas.

Código del Programa en Ensamblador “cadena”

NCADENA.COM
A
DB 'CADENA'
PUSH AX
PUSH BX
PUSH CX
PUSH DX
MOV AH,40
MOV BX,1
MOV CX,6
LEA DX,[100]
INT 21H
POP DX
POP CX
POP BX
POP AX
INT 20

RCX
2A
W
Q

Práctica de laboratorio

Para realizar esta práctica, el lector deberá contar con los siguientes elementos:

- Una computadora personal con DOS.
- El programa DEBUG.EXE de DOS.
- Un programa editor de textos ASCII como EDIT.

Nota: El lector puede utilizar un programa ensamblador como Turbo Assembler de Borland o el Asembler de Microsoft en lugar de el programa DEBUG.EXE. Sin embargo, si sigue las indicaciones expuestas en el libro, podrá emplear DEBUG.EXE para producir un programa sin mayores dificultades.

1) Ubíquese en el directorio C:\DOS o, si posee Windows 95 o superior, en el directorio C:\WINDOWS\COMMAND. Cree el archivo CADENA.TXT utilizando para ello, el programa EDIT (o equivalente).

2) Una vez creado el archivo, ejecute el siguiente comando:

3) Si realizó los pasos 1 y 2 en forma correcta, habrá creado el programa CADENA.COM. Verifique si este programa efectivamente existe mediante el comando DIR de DOS. Si no logró crear este archivo, relea los ejemplos previos y repita la operación. De otra forma, pruebe el programa creado a escribir por teclado CADENA . El programa deberá mostrar una el bloque de texto CADENA por pantalla.

Análisis

1) El uso de las instrucciones push y pos sirven para preservar los contenidos de los registros. En próximas unidades daremos una explicación completa de su uso.

Fig. 2 Las instrucciones PUSH y POP.

Nota: Observe que las operaciones ocurren en forma inversa, es decir, el último registro empujado (PUSH) es el primero retirado (POP).

2) El comando db (definir byte) permite almacenar consecutivamente el bloque de caracteres entre comillas simples (‘CADENA’). La forma en que se almacenan los bytes consecutivos es por medio de los códigos ascii correspondientes tal como lo muestra la siguiente tabla:

3) La función 40 (AH=40) de la interrupción 21 permite realizar operaciones de entrada salida. Cuando el registro BX=1, la función permite poner por pantalla la cantidad de caracteres indicada por CX (en nuestro caso CX=6) que se encuentran almacenados a partir de la dirección que indica DX.

MOV AH,40
MOV BX,1
MOV CX,6
LEA DX,[100]
INT 21H

4) Debido a que la primera instrucción de nuestro programa es DB ‘CADENA’ y como ya sabemos que el código del programa comienza en la dirección 100, entonces, sabemos que el conjunto de bytes ‘CADENA’ comienzan en la dirección 100. La instrucción LEA, permite cargar la dirección real de la cadena (LEA en inglés quiere decir Load Effective Adreess que en castellano significa cargar la dirección efectiva o real).

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Redes y Telecomunicaciones - 0.3

2008-10-15T10:16:00.000-07:00

Topologías de Red

Tanto las redes LAN (red de área local) como las redes WAN (red de área extendida) presentan una variedad de formas en las que se pueden interconectar a nivel físico y lógico. Técnicamente se denomina topología a la manera en que se interconectan los diversos componentes de una red. Seguidamente vamos a evaluar las tres Topologías básicas mas comunes: Bus, Ring y Star. Otras Topologías pueden construirse integrando estas topologías básicas.

Esquema de Topología BUS

Esquema de Topología RING

Esquema de Topología STAR

Topología Bus

Bus se refiere a una topología física y lógica (ver nota al pié). Desde el punto de vista lógico un Bus (conexión colectiva) se distingue por el hecho de que los paquetes de datos son diseminados (broadcast) de manera que cada nodo recibe el mensaje al mismo tiempo. Las redes Ethernet son los ejemplos más claros de una topología lógica de Bus. Desde el punto de vista físico, el Bus describe una red en la que cada nodo esta conectado a una línea común. Un Bus usualmente tiene al servidor de archivos en un extremo y se extiende hacia todas las estaciones de trabajo por medio del mismo conductor. El Bus es la configuración más popular tanto por su simpleza como por su costo. Como veremos más adelante, se puede implementar una topología lógica Bus mediante un cableado tipo Star que en lenguaje informático recibe el nombre 10 base T, 100 base T, etcétera.

Las ventajas de la topología de Bus son las siguientes:

- El Bus emplea relativamente poco cable en comparación con las otras Topologías y es el modo de tender los cables mas simple (unir los componentes por medio de los cables).
- Es muy sencillo agregar y quitar nodos de la red ya que todos se conectan sobre el mismo cable o Bus.
- Las arquitecturas basadas en esta topología son simples y flexibles (es decir, se pueden agregar o quitar nodos con facilidad).

Las desventajas son:

- Dificultad para diagnosticar y reparar fallas (es difícil determinar el lugar preciso de una falla).
- En redes muy grandes se producen cuellos de botella cuando el trafico de la red se hace intenso. Esto es debido a que los nodos pueden emplear gran parte de su tiempo tratando de acceder a la red.

Topología Ring (anillo)

La topología Ring o anillo es de tipo lógico y físico. En su aspecto lógico, un Ring se distingue por el hecho de que los paquetes de datos son transmitidos en forma secuencial de nodo a nodo, en un orden predefinido. Los nodos se ubican en un lazo cerrado de modo que el nodo que inicia la transmisión del paquete es el último en recibirlo. El ejemplo más conocido de esta topología son las redes Token Ring.

Desde el punto de vista físico, la topología Ring describe una red en la que cada nodo se conecta a otros dos nodos. Los paquetes de datos fluyen por la red en un solo sentido de manera que un nodo recibe el paquete sólo de un nodo y le transmite el paquete sólo a otro nodo. Un paquete viaja al rededor de la red hasta que retorna al nodo que originalmente envió dicho paquete (con el agregado de alguna información de control como por ejemplo, si el destinatario recibió correctamente el paquete).

Las redes Ring físicas son bastante raras. En cambio, es muy frecuente ver una configuración lógica Ring implementada con una topología física Star.

La ventaja de la topología Ring es que la cantidad de cable requerido es mínima.

Las desventajas son:

- Si un nodo cae (deja de funcionar correctamente), toda la red cae.
- El diagnostico y mantenimiento (determinación de la falla) es bastante dificultoso debido a que la comunicación circula en un solo sentido.
- Agregar o remover nodos produce disrupción en la red.

Topología Star (estrella)

La topología star es de tipo física y se caracteriza por permitir la interconexión de nodos con un componente central llamado Hub. Este Hub a su vez puede estar conectado con un servidor o con otro Hub (ampliando el tamaño de la red). Todas las señales, instrucciones y datos yendo desde y hacia cada nodo deben pasar por el Hub al que dicho nodo está conectado.

Esquema de la aplicación más conocida de una topología estrella: el sistema telefónico

El sistema de cableado de las compañías de teléfono es el ejemplo mas difundido de una topología Star, con líneas que llegan directamente a los aparatos de los usuarios desde una central. En el mundo de las redes LAN, el ejemplo mas conocido de topología Star son las redes ARCnet.

Ventajas:

- El mantenimiento y la determinación de fallas es bastante simple.
- Es fácil agregar o remover nodos y modificar el cableado.

Desventajas:

- Si un Hub falla, la red entera falla.
- Requiere una gran cantidad de cable.

Nota: los términos físico y lógico tienen un significado especial en el marco de la tecnología de redes. Cuando hablamos de nivel físico, nos referimos al hardware, a los cables, a los componentes físicos que conectamos en una red y a las señales eléctricas que circulan por estos componentes. El nivel lógico se refiere al software, en forma abstracta a como circulan los paquetes de datos, sin tomar en cuenta la forma en que están conectados los componentes. Esta distinción es tan notable que incluso hay empresas especializadas en instalaciones físicas de redes que hacen el cableado, conectan los equipos, etc. mientras que otras empresas se dedican a configurar los equipos, instalar el software de comunicaciones, cargar los programas, etcétera.

Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Redes y Telecomunicaciones - 0.2

2008-05-05T12:47:00.000-07:00

Tipos de Redes

Existen numerosos tipos de redes de telecomunicaciones. Sin embargo, desde el punto de vista del usuario, hay dos tipos básicos de redes, las redes de área extendida o WAN (del inglés, wide area network) y las redes de área local o LAN. Las redes que cubren un espacio geográfico amplio, se denominan redes remotas, redes de larga distancia o más popularmente WAN. Las redes que cubren una gran ciudad o un área metropolitana (red de área metropolitana) pueden también incluirse en la categoría WAN. Estas redes extendidas se han convertido en una necesidad para llevar a cavo las actividades diarias de muchas empresas, organismos estatales y sus respectivos usuarios. De esta forma, las WAN son empleadas por industrias, bancos, comercios, distribuidores, compañías de transporte y organismos gubernamentales para transmitir y recibir información entre sus empleados, clientes, proveedores y otras organizaciones a lo largo de ciudades, regiones, países o inclusive, el mundo.

Las redes de área local o LAN integran dispositivos de procesamiento de datos dentro de un área limitada físicamente, como una oficina, un edificio, una planta industrial u otro establecimiento similar. Las LAN se han convertido en un lugar común en muchas organizaciones para proveer las capacidades de las redes de comunicación a los usuarios finales en oficinas, departamentos y otros grupos de trabajo.

Las redes LAN utilizan una gran variedad de medios de comunicación (ver las cinco categorías de componentes) como los cables telefónicos, cables coaxiales y aun sistemas infrarrojos o de radio para interconectar las computadoras y los periféricos (impresoras, scanners, etc.). En general las LAN utilizan una poderosa PC con gran capacidad de disco llamada servidor de archivos o servidor de red que contiene un sistema operativo de red NOS que controla las comunicaciones y el uso de los recursos de la red. Por ejemplo, permite la ejecución de programas y compartir archivos entre varios usuarios en sus estaciones de trabajo y controla el acceso a impresoras láser y otros periféricos. Las LAN se pueden conectar con las WAN mediante procesadores de comunicación conformando una interfase llamada gateway (puerta de salida).

Las LAN permiten que los usuarios se comuniquen entre si electrónicamente; compartir hardware, software y datos; y sumar sus esfuerzos y capacidades cuando forman parte de un proyecto grupal. Los líderes de proyecto de un grupo de trabajo pueden programar los proyectos en ejecución compartiendo programas de administración de proyectos estableciendo el cronograma de los miembros restantes del grupo. Además de emplear el correo electrónico y, aun las llamadas directas en línea pueden tener contacto con otros miembros del grupo sin abandonar sus respectivas oficinas. La flexibilidad que ofrecen las LAN ha llevado a la adopción de las mismas por parte de empresas pequeñas y medianas y las grandes corporaciones las utilizan para las operaciones de los usuarios finales descartando gradualmente el uso de terminales.

A lo largo de este libro, pondremos nuestro foco en las redes LAN, aprenderemos gradualmente los fundamentos teóricos, la instalación y el uso de estas redes. Sin embargo, abordaremos el tema de las WAN al iniciarnos en Internet que por definición es un internetwork, es decir, una interconexión de networks que a su vez son WAN creando lo que podríamos llamar, con cierta licencia poética, un mega-network o mega-WAN.

Tabla de categorías de comunicación de datos de acuerdo a la distancia de las interconexiones.

Esto es todo por ahora.

Hasta la próxima entrega,

Sergio Otaño

Redes y Telecomunicaciones - 0.1

2008-04-30T08:12:00.000-07:00

Comunicación de Datos: Redes Informáticas

Partiendo de las nociones básicas sobre telecomunicaciones esbozadas en la entrega anterior, podemos acercarnos a las definiciones de comunicación de datos y, por último, a la noción de redes. La comunicación de datos es un concepto mas especifico que describe la transmisión y recepción de datos mediante lazos de comunicación entre uno o mas computadoras y una variedad de terminales. Los términos teleprocesamiento y telemática pueden emplearse también ya que indican la integración de las tecnologías de telecomunicaciones y las tecnologías de procesamiento de datos.

La interconexión de computadoras, que en principio se hacia en forma pragmática, simplemente uniendo cables para transmitir y recibir datos, ha conducido en la actualidad al desarrollo de un substancial cuerpo de conocimientos teóricos y tecnológicos. Este marco conceptual permite el diseño sistemático de redes sin importar la dimensión de las mismas, llegando a la concreción del paradigma de un sistema distribuido gigantesco: Internet.

¿Que es una red informática?

Una red consiste de computadoras, llamadas nodos o estaciones de trabajo. Estas computadoras o nodos, están conectadas, o pueden comunicarse, entre sí de alguna forma. Los Nodos trabajan con software (programas) especiales que permite iniciar y administrar las interacciones de la red. Con la ayuda del software de Red, los nodos pueden compartir archivos y recursos.

Las redes ofrecen al diseñador una doble función, permiten crear una computadora virtual muy poderosa y además, permiten compartir recursos costosos. Con respecto a la primera de las funciones función podemos decir que la sumatoria de los recursos informáticos disponibles en una red permite realizar tareas de gran envergadura para las que se requeriría una computadora de gran capacidad y alto costo. La segunda función, consiste en compartir, entre los usuarios de una red, recursos como los siguientes: scanners, generadores de sonido, impresoras láser, cámaras de video, y otros dispositivos, favoreciendo el mejor aprovechamientos de equipos costosos.

Sin importar lo grande y compleja que sea una red, podemos descomponerla en cinco categorías de componentes:

- Estaciones de Trabajo o Terminales.
- Procesadores de Comunicaciones.
- Canales y Medios de Comunicación.
- Servidores o Computadora Central.
- Software de Comunicaciones.

Las estaciones de trabajo pueden ser simples terminales “bobas”, es decir, sin ninguna capacidad de procesamiento propio o computadoras de distinto grado de capacidad, con posibilidad de funcionamiento autónomo (en nuestras prácticas de laboratorio usaremos estas ultimas). En esta definición se incluyen equipos de oficina, terminales de punto de ventas o P.O.S. (cajas de supermercados), etcétera.

Los procesadores de comunicación, cuyo nombre técnico es DCE (Equipo de Comunicación de Datos) facilitan la transmisión y recepción de datos entre las estaciones de trabajo y el servidor. Dependiendo de la complejidad de una red, estos dispositivos pueden ser: módems, tarjetas de red, multiplexores y procesadores “front-end”. Estos dispositivos realizan una variedad de funciones de control y soporte en las redes de telecomunicaciones. Por ejemplo convertir datos analógicos a digitales, codificar y decodificar datos y controlar la precisión y eficiencia del flujo de comunicaciones entre el servidor y las estaciones de trabajo en una red de telecomunicaciones. En nuestras prácticas de laboratorio emplearemos tarjetas de red como procesadores de comunicaciones.

Los canales y medios de comunicación son los elementos físicos que interconectan los componentes y son los medios por los que circulan los datos. Los canales de comunicación emplean diversos medios, tales como cables de cobre, cables coaxiles, fibras ópticas, microondas y satélites para interconectar los distintos componentes de la red. En nuestras prácticas de laboratorio emplearemos cables coaxiales o cables UTP como medios de interconexión.

Los servidores, técnicamente llamados DTE (Equipo de Terminación de Datos) nombre que comparte con las estaciones de trabajo, pueden ser de diversos tamaños y clases. Estos son los dispositivos que llevan a cavo las tareas de procesamiento y administración de datos de la red. Por ejemplo, en una red de gran magnitud, una computadora mainframe (de gran capacidad y alto costo) puede servir de Host (servidor de gran tamaño) y utilizar una minicomputadora (más poderosa que una PC) como front-end (procesador de comunicaciones), mientras que en una red menor, la minicomputadora podría servir de Host y aún, en una red mas pequeña, podríamos emplear una PC como servidor. En nuestra práctica de laboratorio emplearemos una PC como servidor de la red.

El software de comunicaciones consiste de programas que controlan las actividades de comunicación y administran las funciones de la red. Las computadoras grandes (mainframes) usan un programa de software que se denomina monitor de telecomunicaciones mientras que en el ambiente de PC se utilizan los llamados NOS (Sistema Operativo de Redes) ejemplos de este ultimo son Novell Netware, Windows para Grupos de Trabajo, Windows NT, Lantastic, y otros. Nosotros emplearemos el Windows NT en nuestras practicas de laboratorio.

Hasta la próxima entrega,

Sergio Otaño

Los Hábitos de Estudio

2008-03-27T12:05:00.000-07:00

La Práctica

Habrán notado que en las guías de estudio se enfatiza la puesta en práctica de los materiales que se estudian. La práctica es un factor determinante y es la clave del éxito en cualquier actividad que desarrollemos.

¿Por qué la práctica es clave para lograr el éxito?

Pensemos un poco: ¿El golazo de Messi se debe solamente al talento... O la constante práctica lo llevó a un nivel superior en el juego?

Sin duda que se requiere talento, pero el caso de Lionel es un ejemplo de alguien que tuvo que luchar contra grandes obstáculos físicos y eso lo logró con un práctica muy intensa.

Entonces: ¿Por qué la práctica es clave para lograr el éxito?

Porque la práctica desarrolla habilidad. Los atletas desarrollan habilidades atléticas, los músicos habilidades musicales, los programadores habilidades de diseño y desarrollo, y los estudiantes
habilidades de estudio. Desarrollar habilidades significa desarrollar buenos hábitos.

¡Desarrollar habilidades significa desarrollar buenos hábitos!

Repasemos algunos hábitos que contribuyen al éxito: la lectura (comenzando por la guía de estudios, el texto y los encuentros de animación), la escritura (explicación, descripción y resúmenes), la atención (al material de estudio y a los comentarios del docente y los compañeros), tomar notas (de ideas clave que surgen durante el estudio o de dudas), administración del tiempo (es fundamental organizar períodos regulares de estudio... "Roma no se construyó en un día"), resolución de problemas (en nuestras asignaturas significa aplicar concretamente lo que leemos en los programas de software correspondientes).

Queda evidenciado lo importante que es realizar las prácticas para lograr el éxito en cualquier actividad que encaramos, en nuestro caso, el estudio de tecnología informática. Vamos a continuar analizando esta cuestión para extraer nuevos recursos que nos sirvan a la hora lleva adelante nuestra actividad: el estudio.

Siete cosas que podemos hacer para mejorar nuestra actitud con el estudio:

- Aprovechar la oportunidad de relacionarnos con gente positiva.
- En cada clase, buscar y anotar una o más ideas interesantes.
- En cada capítulo del texto encontrar algún concepto importante.
- Aprovechar la oportunidad de explicarle a familiares y amigos alguna de las nuevas ideas o conceptos que aprendimos.
- Hacerle una pregunta a cada animador, tutor o docente.
- Mantener una lista con sus objetivos, ideas positivas y las acciones que vamos a realizar para llevarlas a cavo.
- Cuidemos lo que pensamos porque en eso nos convertimos.

Al encontrarnos con un tema nuevo, vamos a cultivar el hábito de pensar que estamos a la altura de la circunstancia y que podemos comprenderlo. Si el tema se hace el difícil y nos quiere hacer quedar mal, hagamos como Napoleón, dividamos el problema, idea, concepto, etcétera, en fragmentos hasta dominarlo completamente. Y siempre recordemos que no estamos solos, buscar recursos, explicaciones y ayudas de nuestros animadores, amigos y compañeros de estudio son medios válidos para lograr el éxito.

Esto es todo por ahora, mas adelante vamos a seguir explorando este tema porque lo importante es no solamente aprender a usar una, dos o diez herramientas de software sino se capaces de aprender a desarrollar habilidad en forma sistemática. Está claro que nuestro foco va a estar dirigido a un fragmento de la tecnología informática, pero los principios para lograr el éxito en los estudios son aplicables a cualquier campo.

Poner en práctica estas ideas y sugerencias que van a rendir buenos resultados para todos.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Código de Barras: Introducción

2008-03-25T10:45:00.000-07:00

El origen del sistema de Código de Barras

Primer Sistema de Código de Barras

Fig. 1 El primer código de barras

El primer sistema de código de barras fue patentado el 20 de Octubre de 1949 por Norman Woodland y Bernard Silver. Se trataba de un blanco de tiro ( bull's eye en inglés) hecho mediante una serie de círculos concéntricos. Los artículos eran transportados por una cinta para a ser leídos por un fotodetector.

Fig. 2 Programa WinBarCode desarrollado por el autor

Si lo desea, puede bajar una copia del programa Aquí:
Baje el Programa WinBarCode

Código EAN 13

En 1976, se desarrolla el código EAN (European Article Number) o numeración europea de artículos que en la actualidad se denomina sistema internacional de numeración de artículos por haberse convertido en un estándar mundial.

El sistema de codificación EAN se desarrolló a partir del sistema UPC pero con un criterio que permite incluir al sistema UPC dentro de su especificación. Mientras que el código UPC cuenta con un dígito que determina el sistema numérico que empleará, el código EAN cuenta con dos dígitos, cuyo rango va de 00 a 99, estos dos dígitos son los códigos del país, para algunos países el código es de 3 dígitos.

Como ejemplo, se puede tomar el siguiente código: 7793928102309

779

corresponde al código de país (Argentina)

3928

corresponde al código del fabricante (MIT)

10230

corresponde al código del producto

9

es el dígito verificador

Fig. 3 Generación de un Código EAN 13 con WinBarCode

El programa WinBarCode realiza la verificación del código ingresado, y en caso de ingresar los 12 primeros dígitos del código, le asignará el dígito verificador en forma automática. El dígito verificador esta basado en un esquema de módulo 10 que podemos ejemplificar con el código que mostramos antes:

7793928102309

Se suman los dígitos pares (se cuentan de menos significativo a mas y sin tomar el dígito verificador)

7+9+9+8+0+3 = 36

Se suman los dígitos impares

7+3+2+1+2+0 = 15

Se suma el total de los pares mas el triple de los impares

3 x 15 + 36 = 81

El dígito verificador será la diferencia entre el resultado obtenido y el próximo valor divisible por 10:

81 + 9 = 90

Por lo tanto, el dígito verificador será el 9

Cualquier código UPC puede convertirse a EAN por el simple trámite de agregarle un cero al comienzo del código. Así,por ejemplo, el código UPC A 021200073786 se convierte en el código EAN 0021200073786. Esto que se señala aquí puede ser probado mediante el programa WinBarCode o cualquier otro programa que permita generar códigos de barra conforme al sistema EAN.

Práctica

Tome varios productos de almacén, tales como un paquete de sal de mesa, vinagre, etcétera con códigos EAN (779…) de 13 dígitos. Luego y obtenga el dígito verificador por medio del procedimiento que describimos en este artículo.

Que tengan un gran día,

Sergio Otaño

Redes y Telecomunicaciones – 0.0

2008-03-17T09:40:00.000-07:00

Conceptos Básicos

La Enciclopedia Internacional de Comunicaciones, 1989, volumen 4, página. 201; que dice "la transmisión de señales a distancia". En términos simples podemos decir que se trata de la transmisión electrónica (o mediante luz modulada) de voz, datos, gráficos e información visual a distancia.

Esta definición es suficientemente genérica como para incluir desde las comunicaciones de datos completamente automatizadas, las empleadas por los naturalistas para estudiar el comportamiento de ciertas especies de animales (colocando un emisor de señales en un conjunto de miembros de la especie a estudiar y, mediante el uso de un receptor, analizar los patrones de desplazamiento, etc.) hasta la TV por cable en la que una estación emisora envía las señales que son recibidas por muchos espectadores (broadcasting), quienes no tienen posibilidad de devolver la señal.

La aparición de un espectro tan amplio de posibilidades esta cimentada en la integración de varias tecnologías tales como el sistema telefónico, las omputadoras, televisión, satélites y fibras ópticas, entre otras. La integración entre el sistema telefónico y la computadora tuvo un impacto doble, por un lado, los sistemas telefónicos incorporaron la tecnología digital (mejorando la calidad y la velocidad de las conexiones además de multiplicar los servicios) y por el otro, la posibilidad de interconectar computadoras a través de líneas telefónicas. Esta última aplicación se denomina con frecuencia telemática, termino que puede definirse como el fenómeno técnico-económico que surge en la intersección entre las industrias de la computación y de las comunicaciones.

Para poder analizar las distintas implicancias que obedecen en mayor o menor medida a las telecomunicaciones, es necesario establecer un criterio de categorización adecuado. Esta categorización estará fundamentada en las características funcionales de los sistemas de telecomunicaciones, que pudiendo emplear tecnologías semejantes (hay una marcada tendencia en la actualidad hacia la integración horizontal de las diversas tecnologías) su aplicación es especializada. Es por lo tanto, la función, la que permite una categorización racional para un análisis de riqueza conceptual.

Podemos, entonces, definir las siguientes categorías:

UNO A UNO

UNO A MUCHOS

MUCHOS A UNO

La categoría uno a uno corresponde a aquellos sistemas que permiten la comunicación en dos sentidos (transmisión y recepción) de dos o más participantes (nótese que los participantes pueden ser tanto humanos, como así también computadoras o sistemas de control). Los ejemplos más comunes son: el sistema telefónico, la telefonía celular, las radiocomunicaciones y las redes de computadoras, entre otras.

La segunda categoría, uno a muchos, es indicativa de aquellos sistemas que se comunican en un solo sentido, donde uno de los participantes (por ejemplo, una estación de radio) transmite señales, y muchos participantes (la audiencia) reciben las mismas. Este sistema no ofrece la posibilidad de establecer un retorno de señal por parte de los receptores. Es de destacar, que existen algunas aplicaciones experimentales en las que se puede establecer un retorno por parte de los espectadores (por ejemplo, la televisión interactiva), pero son solo experimentales y no alcanzaron ni la madurez tecnológica ni su difusión es significativa.

Por último, la categoría muchos a uno, donde muchos participantes transmiten señales y un participante es receptor de las mismas. Un ejemplo de este tipo de aplicación, son los sistemas de meteorología, en los que, una estación receptora, recibe señales de numerosos dispositivos (sondas).

Desde una perspectiva económica, el más rentable de los segmentos del mercado de las telecomunicaciones es sin duda el comprendido en la categoría UNO A UNO, es el de crecimiento más explosivo pero, como contrapartida, es donde la competencia de oferentes de servicios es mayor: satélites, fibras ópticas, cables coaxiales, repetidores de radio y telefonía celular, entre otras tecnologías, permiten establecer comunicaciones de uno a uno en un espacio geográfico que abarca todo el globo.

En próximas entregas vamos a analizar aspectos técnicos de las telecomunicaciones tales como el espectro electromagnético, ancho de banda, frecuencias, sistemas de modulación y demás.

Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Recursion and Machine Language

2008-02-01T09:09:00.000-08:00

Hanoi Towers
Recursive Algorithm in 8088 Assembler

The first time I implemented the algorithm to solve the Hanoi Towers puzzle I was learning Pascal, and it was obviously the language I chose to do it. Some time later, I came across an old Motorola 6800 microprosessor development kit and went on and implemented the algorithm by assembling it on paper and punching in the machine codes with an hexadecimal keypad. The output was a 7 segment display!

There is nothing extraordinary about this, except for the fact that I applied a recursive algorithm directly in 6800uP machine language. I had two motivations for doing this: first, the recursive solution is very simple and required less coding and second, I was sick of all the buzz about “recursive languages” and how “magic” they were.

Fig. 1 Recursive Hanoi Algorithm in 8088 Assembly

Recently, I was teaching Excel VBA to a group of students and thought it would be fun to implement the Hanoi algorithm and use Excel graphics to show the “disks”. I actualy did it and was really fun and exiting for the students who had never used Excel like that. I went on and thought why not relive the experience, but this time, with a modern PC type computer with display, keyboard and “debug.com” as the “assembler”. Fig. 1 shows a “deluxe” version of the program which takes line parameters (N=3 to 9, otherwise assumes the default 3 disks) and prints new line characters.

It was so much easier!

The following C++ code shows an implementation of the classical recursive solution. I intentionally defined the variables AX, DX and CX since those registers would be used in my assembly code.

The Algorithm

#include
void h(int N, char AX, char DX, char CX)
{
if (N>0)
{
h(N-1, AX, CX, DX);
printf("%d %c %c\n", N, AX, DX);
h(N -1,CX, DX, AX);
}
}

void main()
{
h(3, 'A','C', 'B');
}

The poles A (source), B (intermediate) and C (destination) would go respectively to AX, CX and DX.

In the C++ definition, the parameters are: N (number of disks), AX (source), DX (destination) and CX (intermediate).

Notice that the first call to de procedure from the main program assigns each variable its “correct” pole. However, inside the procedure there are two calls to itself with two parameters swapped in each respective call:

The first call decrements N and swaps CX and DX (interchanges destination and intermediate).

The second call decrements N and swaps AX and CX (interchanges source an intermediate).

Between these two procedure calls, it prints N, AX (source) and DX (destination).

The fact that the procedure calls itself may seem a little awkward to follow at firs glance, but it actually is very straight forward.

Lets follow the example shown in the above C++ code: N=3, AX=’A’, DX=’C’ and CX=’B’

Table I The state of "variables" on the run

The Assembly Code

This is the actual assembly code that fully implements the algorithm (see Fig. 2). Afterwards I created a "deluxe" version wich is shown in Fig. 1; is the same basic code with the addition of initialization code to accept N as a line parameter and an a little procedure to print new lines.

Fig. 2 Assembler Recursive Hanoi First Run

NHANOI.COM
A
DW 0
DW 0
DW 0
DW 0
MOV AX,11
MOV CX,12
MOV DX,13
MOV BX,4
CALL 11C
MOV AX,4C
INT 21
CMP BX,0
JE 173
PUSH DX
PUSH CX
PUSH AX
PUSH BX
DEC BX
MOV [106],DX
MOV DX,CX
MOV CX,[106]
CALL 11C
POP BX
POP AX
POP CX
POP DX
MOV [102],AX
MOV [104],CX
MOV [106],DX
CALL 174
DEC BX
MOV [100],BX
MOV BX,[102]
CALL 174
MOV BX,[106]
CALL 174
MOV BX,[100]
MOV AX,[102]
MOV CX,[104]
MOV DX,[106]
MOV [102],AX
MOV AX,CX
MOV CX,[102]
CALL 11C
RET
MOV AH,2
MOV DX,BX
ADD DX,30
INT 21
MOV DX,20
INT 21
RET

RCX
95
W
Q

That's all (for now) folks!

I will explain the code in a future entry, after some introduction to recursion!

Sergio Otaño (LU9BSO)

Redes: Modelo OSI Entrega I

2008-01-30T16:07:00.000-08:00

El Modelo de Referencia OSI de ISO

El Modelo de Referencia Sistema Abierto de Interconexión (OSI) de la Organización Internacional de Estándares (ISO) es un modelo de siete niveles o capas que describe como interconectar una combinación cualquiera de dispositivos con propósitos de comunicación. Este modelo describe las tareas en términos de estas siete capas y especifica las funciones que cada capa debe realizar.

Fig. 1 Esquema de transporte de paquetes OSI

Los principios en que se basó la Organización Internacional de Estándares para arribar al modelo de siete niveles son los siguientes:

- Un nivel distinto debe ser creado cuando se requiera un mayor nivel de abstracción.

- Cada nivel debe realizar una función bien definida.

- La función de cada nivel debe ser escogida con miras a la definición de protocolos estandarizados internacionalmente.

- Los límites del nivel deben seleccionarse para minimizar el flujo de información entre las interfaces.

- El número de niveles debe ser suficiente como para que distintas funciones no deban ser agrupadas en el mismo nivel por simple necesidad y tampoco debe ser excesivo para que la arquitectura no sea inmanejable.

Operación del Modelo

El concepto clave del modelo OSI es el de Paridad, esto implica que cada nivel jerárquico, cada capa de una máquina, se comunica con la misma capa de otra máquina. Dado que quienes establecen comunicación son capas equivalentes de diferentes máquinas, una aplicación en la máquina A se comunica con una aplicación en la máquina B. Del mismo modo, la capa de transporte de la máquina A se comunica con la capa de transporte de la máquina B.

Debido a que no existe una conexión directa entre capas pares, la comunicación debe tomar un camino indirecto. En la practica, ningún datos se transfiere directamente del nivel N de una máquina al nivel N de otra máquina (con excepción del nivel más bajo). En cambio, cada nivel pasa los datos y la información de control al nivel inmediatamente inferior, hasta alcanzar la capa física.

Observe en la Fig. 1 el esquema del modelo OSI y note que para comunicarse, la capa de aplicación de una máquina debe comunicarse con la capa de presentación de la misma máquina. La capa de presentación, a su vez, debe comunicarse con la capa de sesión, y así, hasta llegar a la capa física.

También podemos notar en la Fig. 1 que las capas agregan, al paquete recibido, elementos de control delante y detrás del paquete. Este tipo de proceso es similar al que sufren los tomates, que se almacenan en una lata, luego la lata en una caja, la caja en en un contenedor, etcétera.

En el nivel inferior se establece la comunicación física (mediante señales eléctricas) con otra máquina a diferencia de la comunicación virtual que se establece entre los niveles superiores.

Entre un nivel y el inmediato inferior existe una interfase. Esta interfase define que servicios y operaciones básicos ofrece el nivel inferior al superior. La definición clara de interfaces es fundamental no sólo para minimizar la cantidad de información que debe pasar de un nivel al siguiente, sino también para permitir el reemplazo de un nivel con uno completamente diferente (por ejemplo, el reemplazo de los cables telefónicos por canales satelitales), ya que todo lo que el modelo requiere es que la capa física de reemplazo ofrezca los mismos servicios que ofrecía el viejo a la capa superior.

Hasta la próxima entrega,

Sergio Otaño

Temporizador Deportivo

2008-01-27T12:24:00.000-08:00

Motivación del proyecto

En Julio de 2007 sufrí un accidente mientras entrenaba unos saltos acrobáticos. Estuve más de un mes encerrado y alejado de todo tipo de entrenamiento físico, luego siguieron interminables e intensas sesiones de kinesiología. Uno de los entretenimientos en este período fue el de experimentar en el diseño de circuitos electrónicos simples por medio de un breadboard. Armaba un circuito, lo probaba, lo desarmaba y armaba otro.

Luego de dos meses me autorizaron a volver al gym, pero solamente para hacer bicicleta, elongación y movimientos simples. Como mi rodilla respondía bien al tratamiento, me indicaron comenzar a realizar trotes breves, el primero fue de 5 minutos alternando 1 minuto de trote y uno de caminata.

La primera vez que salí a los bosques de Palermo a "trotar", utilicé un reloj para controlar el tiempo y me di cuenta inmediatamente lo impráctico que era. La rutina en si misma era suficientemente triste como para sumarle la molestia del reloj:

¡Tenía que encontrar un temporizador práctico para realizar mi rutina!

Fig. 1 Circuito del Temporizador Deportivo

Como venía muy afilado en esto de armar y desarmar circuitos, se me ocurrió este proyectito (ver Fig. 1) que consiste en un temporizador que emite un pitido cada un minuto. Es bastante práctico para realizar múltiples actividades deportivas, por ejemplo: mantener posturas de yoga, realizar verticales, hacer cambios de ritmo durante el trote, y mucho más.

En mi caso, se trató, al menos por unas semanas de hacer 5 o 10 minutos de trote totales y cambios de ritmo de 1 minuto de trote suave con 1 minuto de caminata. Actualmente corro entre 40 y 60 minutos con un ritmo de entre 10 y 12 Km/h por lo que puedo usar un reloj convenientemente.

La idea era de un aparato pequeño que pudiera transportarse en el bolsillo del pantalón, colgarlo con una hebilla en el cinturón o dentro de una riñonera. También era importante el bajo consumo, la facilidad de uso y que emitiera un sonido audible en la calle.

Por suerte tenía todos los componentes a mano de modo que me puse a experimentar hasta que llegué al circuito que se observa en la Fig. 1. Como es un circuito RC (la constante de tiempo se establece por medio de la carga de un capacitor a través de una resistencia), los cálculos nunca resuelven todas las inconsistencias e imprecisiones implícitas en este tipo de componentes.

Para simplificar, en el 7555, R (entre el pin 7 y el positivo de la batería) es la combinación de una resistencia variable (preset) de 1M y una resistencia fija de 1M, lo que totaliza 2M. El capacitor (entre el pin 1 y el pin 2) es de 47uF.

Fig. 2 El Período y la Frecuencia de un circuito RC

En los papeles

Si calculamos en base a la fórmula de la Fig. 2, obtenemos lo siguiente:

R total = 2000000 (2M)

C = 47/1000000 = 0.000047

Entonces

0.693 R C = 65.142 Segundos

Lo que indica que el período será aproximadamente 60 segundos o 1 minuto.

En la realidad

Para llegar a los 60 segundos “exactamente” ajustamos la resistencia variable hasta comprobar que los pitidos se producen en el tiempo designado.

Construcción

Como se trató de algo que necesitaba con cierta urgencia y el circuito era bastante simple, utilicé los pines del 7555 como terminales y directamente soldé los componentes en los pines.

Para generar el pitido utilicé un oscilador pequeño de los que se utilizan en los portones de los garajes, en automóviles y demás, tiene un rango de alimentación entre 5 y 12 V, por lo que funciona perfectamente con los 9V de la batería.

Para alimentar el oscilador, utilicé un transistor BC557 que hace las veces de interruptor y toma la señal del pin 3 del 7555.

Para alojar los componentes, utilicé una cajita que tenía de un proyecto viejo y ya contenía un interruptor, un LED y la ficha para conectar la batería.

De todo el circuito, la batería de 9V es el componente más grande.

Resultado

El temporizador me resultó muy útil, tiene un sonido bastante potente, ocupa poco espacio, es liviano y tiene indicador de funcionamiento. Ahora lo utilizo para practicar verticales y malabares.

El primer pitido lo emite alrededor de los 90 segundos, a partir de allí es bastante preciso y emite pitidos cada 60 segundos que es lo que necesito.

Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Control Remoto por Internet

2008-01-26T14:53:00.000-08:00

Introducción

*** NOTICIA ****** NOTICIA ****** NOTICIA ****** NOTICIA ***

Debido a la demanda, puse una copia para bajar en [Nueva Dirección]:

https://sites.google.com/site/guialtsen/archivos/ServHttp.rar

Fig. 1 El Programa HTTPSERV en ejecución

Controlar las instalaciones y empleados de su empresa desde Internet. Monitorear su casa desde cualquier parte del mundo. Encender, apagar y controlar artefactos a distancia. Verificar la temperatura y otros parámetros en lugares remotos. Todas estas cosas son posibles por medio de Internet. Sensores tales como termostatos, estaciones meteorológicas, cámaras de video y sistemas robotizados (actuadores) son ejemplos de dispositivos de control vía Internet.

Serhttp.exe (o HTTPSERV) es un programa que desarrollé para demostrar la posibilidad de controlar cualquier tipo de dispositivo a través de Internet. Luego de ver numerosos equipos costosos que combinan software y hardware para realizar distinto tipo de tareas en forma remota, se me ocurrió que en realidad, se puede demostrar perfectamente la posibilidad de controlar y de recolectar datos sin gastar un centavo.

Fig. 2 Sensores, cámaras de video y robots controlados por Internet

La idéa detrás de este proyecto fué la de realizar un experimento significativo, es decir, que tenga relevancia en el terreno de la realidad y no una simple simulación imaginaria de un hecho. Además, como su destinatario son los alumnos, se trata de no tener que invertir en componentes para realizar las experiencias. Por eso vamos a trabajar con un esquema que permite comandar en forma bidireccional un puerto COM.

El puerto COM de la PC permite que conectemos dispositivos tales como cámaras, sensores, balanzas y actuadores que permiten encender y controlar cualquier clase de aparato. Todo depende de la cantidad de $ que podemos disponer para ello.

Esto significa que todo lo que un programa tiene que hacer es enviar un dato al puerto COM para virtualmente comandar cualquier aparato y que pueda leer un dato del puerto COM para conocer el estado de cualquier aparato conectado en dicho puerto. Esto significa que el programa debe “comprender” el protocolo RS232.

Eso en lo que atañe al puerto COM. Sin embargo el programa debe también reconocer los protocolos TCP/IP y HTTP para poder recibir instrucciones por medio de Internet. El servidor HTTP hace precisamente esto.

Al ejecutar el programa se presenta una pantalla con 7 elementos que nos permiten conocer su estado.

a) El botón que permite seleccionar el puerto COM1 al COM4.

b) El botón que permite iniciar y detener el servidor.

c) Los elementos gráficos que dan a conocer el estado del puerto seleccionado como del funcionamiento del loopback.
d) El puerto de enlace que esta preestablecido en 80 (aunque se puede cambiar por otro) que es como ya deben saber el puerto correspondiente al protocolo HTTP.

e) IP Local nos indica la dirección IP del servidor (la máquina en la que está funcionando). En caso de que estemos conectados a Internet nos mostrará la dirección IP de nuestra conexión.

Ya es suficiente introducción, la mayoría de los conceptos teóricos los pueden encontrar tanto en un texto sobre comunicación de datos o sobre el protocolo TCP/IP específicamente.

Test Run del Programa

Realicemos un recorrido del programa para probar su funcionamiento:

1) Arrancamos el servidor

Fig. 3 El programa luego de “darle arranque”

2) Si todo va bien, se verá el puerto de color verde, en el título de la ventana dirá “Habilitado” y la hora y en IP Local dirá cual es la IP de nuestra PC. En este caso, como tengo banda ancha, aparece la IP que hace varios meses tengo asignada por Fibertel.

3) Ahora abrimos el explorador de Internet y le ingresamos la dirección IP (en mi caso ingreso esta dirección: 200.126.252.9)

Fig.4 Acceso a la “página” del servidor

Si están al día con el material de estudio ya comprenderán que se trata de una dirección IP de uso EXTERNO o PUBLICA y es propia de MI máquina. Si se conectan a Internet por medio de una conexión telefónica, tendrán diferentes direcciones cada vez que se conecten. Ahora bien, como la dirección IP PRIVADA de mi máquina es 192.168.0.1 también podría acceder a través de ella. Y por supuesto que también podría utilizar 127.0.0.1 que es el LOCALHOST.

4) Probamos sin el LOOPBACK, es decir con el puerto COM abierto.

Fig. 5 Prueba de Loopback

Escribimos hola o cualquier texto que se nos ocurra y obtenemos como respuesta:

ENVIADO : 123456789
EL PUERTO COM NO RESPONDE

Esto significa que todo funcionó correctamente ya que el servidor es el que dio esa respuesta.

5) Muy bien, ahora vamos a probar el LOOPBACK.

Conectamos el PIN 2 o RXD o recepción con el PIN 3 o TXD o transmisión. El principio de funcionamiento es bien simple y responde a la capa física del modelo OSI. Se trata de señales eléctricas que salen del puerto COM a través de la línea TXD con rangos de voltaje

Señal = 0 > +3.0V
Señal = 1 < -3.0V

Debido a esta conexión lo que sale por la línea de transmisión o TXD es inmediatamente recibido por la línea de recepción o RXD.

Donde dice Texto escribo: hola e inmediatamente recibo hola. Esto significa que el loopback funcionó correctamente.

Fig. 6 Verificación del Control Remoto

Observen que esta vez puse 192.168.0.1 como dirección IP.

Fig. 7 El Servidor muestra el loopback activo

Además pueden ver que el indicador de Loopback se puso de color verde.

Experiencias prácticas a realizar

Además de reproducir las experiencias detalladas antes, se recomienda fervorosamente a los alumnos que realicen las siguiente experiencias:

1) La experiencia práctica más simple consiste en reproducir el experimento tal como se expuso.
2) Luego variar las direcciones, la dirección de LOCALHOST o 127.0.0.1
3) Si dispone de una IP privada pruebe realizar la conexión por esa vía.
4) Pruebe conectarse a Internet, activar el servidor HTTP y desde otra dirección acceder a la máquina remota.
5) Otra prueba que se puede realizar es la de modificar el puerto, por ejemplo le asignamos 1000 al puerto del servidor. Pero en este caso, para acceder al servidor debo escribir la siguiente dirección: http://200.126.252.9:1000/
6) Para aquellos que realmente quieren experimentar en forma completa los servicios de Internet pueden incluso obtener una dirección DNS gratuita en el sitio http://freedns.afraid.org/ En mi caso, asigné el DNS regi.wftp.org a la dirección IP 200.126.252.9 que tenía asignada en ese momento de manera que puede acceder al servidor por medio de una dirección. El servicio permite cambiar la IP en forma rápida por lo que se adapta perfectamente para cualquier usuario que dispone de acceso a Internet y no tiene IP fija.

Fig. 8 Prueba Remota por medio de DNS

7) Finalmente, prueben algunas direcciones de Internet en la que invirtieron algunos o muchos dólares y observen el funcionamiento del control con dispositivos reales.

Enlaces de Interés

Los enlaces de abajo corresponden a dispositivos que se pueden controlar por Internet, el primero es muy interesante ya que es un brazo robotizado con 6 grados de libertad que permite acomodar objetos en un tablero.

http://telerobot.mech.uwa.edu.au/Telerobot/index.html
http://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/Web/People/Xavier/
http://www.hellspark.com/dm/index.html
http://ranier.hq.nasa.gov/telerobotics_page/realrobots.html

Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

Ensamblador (Entrega 5)

2008-01-25T06:26:00.000-08:00

Implementación de Procedimientos

En términos muy groseros, un PROCEDIMIENTO es simplemente una dirección de la memoria que contiene una secuencia de instrucciones y termina con una instrucción RET. A partir de este punto, comienzan a aparecer “detalles”, tales como los PARAMETROS, el mantenimiento de los REGISTROS y BANDERAS en la “PILA” o “STACK”, el mantenimiento de VARIABLES en la pila, el retorno de valores (para implementar las funciones), etcétera. Todas estas cuestiones son importantes al implementar compiladores ya que en los lenguajes de alto nivel, se toman en cuenta minuciosamente.

Fig. 1 Implementación de un “procedimiento” en assembler

En la Fig. 1 observamos el código de un procedimiento que comienza en la línea 108 y que consiste de una rutina que permite mostrar un carácter por la pantalla, es el código que vemos a continuación:

0DE3:0108 MOV AH,2
0DE3:010A MOV DL,31
0DE3:010C INT 21
0DE3:010F RET

El “Programa Principal” es el siguiente:

0DE3:0100 CALL 108
0DE3:0103 MOV AX,4C
0DE3:0106 INT 21

Como vemos, el “programa” completo no es mucho mas que esto, ya que lo único adicional es que tiene las instrucciones de “salida” de DOS. Sin embargo, muestra dos conceptos importantes:

1) El procedimiento es simplemente una DIRECCION de memoria.

2) La instrucción RET devuelve el puntero de instrucciones, o, en términos simples, el control del programa a la instrucción siguiente a la del llamado.

En este ejemplo, el LLAMADO del procedimiento se realiza en la dirección 100 y el RETORNO se produce en la dirección 103.

El Programa en Ejecución

Fig. 2 El Programa y la Subrutina en acción

Observen la Fig. 2:

1) El programa muestra la ejecución de la primera instrucción que es la llamada al procedimiento (CALL 108).

2) Luego aparece un 1 en la pantalla que es lo que imprimió la subrutina. En este punto, es interesante notar que el IP = 103 (puntero de instrucciones) esta dirección es la del retorno del procedimiento.

3) Desde la dirección 103 el programa TERMINA

¡Esto es todo por ahora!

Sergio Otaño