Reloj con control remoto

Desarrollo de un nuevo firmware para el kit EC1204B, reloj LED con esfera rotante. Con esta actualización es posible controlar todas las funciones del reloj a distancia, utilizando un interface serie RS-232, USB o Bluetooth.

Reloj controlado por Bluetooth

Configuración manual del reloj

El reloj FC-209 se puede configurar en modo manual, utilizando los 3 pulsadores que lleva en su parte trasera. A continuación se muestra el diagrama de configuración, válido para este kit (FC-209) como para el reloj de pared, mediante el uso de sus 3 pulsadores.

Diagrama de programación
Diagrama de programación

Tipos de interface serie

Con esta última actualización del firmware (5.1), es posible controlar y programar el reloj a distancia. Lo único que se necesita es conectar un interface serie con el reloj, ya sea por cable (RS-232/USB) o inalámbrico (Bluetooth). En la siguiente imagen se muestran las conexiones necesarias, para conectar un interface RS-232 con el reloj.

Interface RS-232 básico

En la siguiente imagen se muestran las conexiones entre el reloj y el interface serie, utilizando uno de tipo USB y otro Bluetooth
Conexión del interface BT con el reloj

Interface serie Bluetooth

Antes de conectar un interface de tipo Bluetooth con el reloj, es necesario configurar como mínimo su velocidad. El sistema Bluetooth permite la comunicación inalámbrica entre dispositivos, transmitiendo la información a la máxima velocidad que le permita el sistema. El terminal BT receptor dispone de un buffer en el que almacena los datos recibidos, y los entrega al equipo remoto con la velocidad (bps) a la que haya sido programado. En este caso, el reloj espera recibir los datos  a 4800 bps (4800,N,8,1)

Configuración del interface Bluetooth

Configuración remota del reloj

A través del interface serie y mediante una aplicación instalada en un PC o dispositivo móvil, es posible configurar y controlar el reloj en modo remoto. Los datos que espera recibir el reloj son siempre caracteres de texto, facilitando así el uso de cualquier software ‘Terminal’ y tecleando las cadenas de texto en su editor.

Lista de comandos serie (4800,N,8,1)

En caso de recibir información serie, el reloj enviará una respuesta indicando si ha recibido información correcta o ha detectado algún error. Pero siempre hay que tener la precaución de enviar los valores correctos, porque el reloj no analiza los datos que recibe, solamente comprueba los caracteres de control de inicio (color rojo) y los comandos (color verde y negro) que le indican lo que debe hacer con la información que recibe y guarda en memoria (color azul).

Actualizar el firmware del reloj

Para programar el micro-controlador de este kit de reloj, podemos utilizar un interface serie (ISP: In-system programming / ICSP : In-Circuit Serial Programming) . En la imagen siguiente podemos ver el conexionado que se debería utilizar entre el programador TL866A y el reloj.

Lo ideal sería utilizar un programador que tuviera dicho interface, o desmontar el chip y programarlo fuera.  En caso de que no dispongas de un programador, podrías hacerlo por ICSP con ARDUINO.

El archivo que necesitas para programar este reloj (firmware), lo puedes descargar de forma gratuita desde el siguiente enlace:

J_RPM_v5.1_EC1204B.HEX

Circuitos impresos

PCBWay es un fabricante de circuitos impresos para electrónica, especializado en la fabricación de prototipos de calidad profesional a un precio muy reducido. Por ejemplo, ahora puedes encargar 10 circuitos impresos de 10×10 cms, a doble cara y con serigrafía, por tan sólo 5 dólares.

Logo: PCBWay

https://www.pcbway.es/

 

Piratas en la WEB

¿Es posible que desaparezca un hosting de pago sin previo aviso?. Si tienes un blog alojado en un hosting, aunque sea de pago, deberías hacer un backup de todo su contenido y guardarlo en un lugar seguro. Si yo no lo hubiera hecho así, habría perdido toda la información que he ido recopilando a lo largo de los años.

Pérdida de un alojamiento WEB

Alojamiento WEB

Si algo he aprendido desde que contraté mi primer alojamiento Web, es la inseguridad que se siente al depositar todo tu trabajo en un lugar ajeno, y teniendo un desconocimiento absoluto del lugar físico en el que están almacenados los datos, aparte del posible mal uso que podrían hacer de ellos .

 

Alojamiento WEB

Aunque contrates un alojamiento de pago, nunca podrás estar seguro de que algún día podrías perder todos tus datos. Esta inseguridad me hizo pensar lo importante que es disponer de un archivo de respaldo con todo el contenido, actualizarlo de forma periódica, y guardarlo fuera del propio alojamiento WEB.

Archivos backup

¿Es tóxico el Ozono?

Reparación de un generador de ozono de uso doméstico. El ozono se utiliza desde hace muchos años como bactericida, y también con fines medicinales. Existen muchas terapias con el ozono, pero siempre son tratadas como complementarias a la medicina tradicional, y suelen crear polémica debido al efecto tóxico que provoca cuando entra en contacto con el epitelio pulmonar.

Capa de ozono

La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, a una altura aproximada comprendida entre los 15 y 50 Kms. de la Tierra. Esta zona contiene una alta concentración de ozono, aproximadamente el 90 % de todo el ozono de la atmósfera.

Capa de ozono

La capa de ozono absorbe entre 97 y el 99 % de la radiación ultravioleta de alta frecuencia, proveniente del Sol. Para nosotros actúa como un escudo protector, y también ayuda a mantener el balance biológico en la biosfera.

Usos del ozono

El ozono se utiliza desde hace muchos años como bactericida, y también con fines medicinales.

Usos del ozono

Existen muchas terapias con el ozono, pero siempre son tratadas como complementarias a la medicina tradicional, y suelen crear polémica debido al efecto tóxico que provoca cuando entra en contacto con el epitelio pulmonar.

Toxicidad del ozono

Cuando se aplica el ozono terapeúticamente, siempre se tiene que evitar que entre en contacto con el sistema respiratorio.

Generador electrónico de ozono

Generador de ozono

Actualmente es posible comprar un generador de ozono con fines domésticos.

Funcionamiento de un generador de ozono

Son muy útiles para desinfectar alimentos, o como purificadores del aire. El ozono es capaz de matar todo tipo de bacterias y virus, pero es importante evitar su uso en sitios poco ventilados y evitar respirarlo.

 

 

Reparación y programación CPU-SMD

Reparación y programación del firmware en una CPU de tipo SMD. Comprobación del estado de las soldaduras del microprocesador, con la ayuda de un microscopio.

Microscopio para electrónica

Con el paso del tiempo, todos los dispositivos electrónicos han ido adoptando la tecnología SMD,  pudiendo así integrar más funciones en espacios pequeños y reduciendo notablemente sus costes de fabricación. Al mismo tiempo, las herramientas de trabajo para electrónica han ido evolucionando, siendo necesario el uso de lupas de aumento, cuando se necesita inspeccionar el estado de las soldaduras de los componentes SMD en el circuito impreso. La alternativa a la lupa, es utilizar un microscopio que consiga mantener un buen foco y calidad de la imagen, dejando la distancia suficiente entre la óptica y el PCB para poder realizar trabajos de soldadura.

Inspección de la CPU con el microscopio

Microscopio para electrónica, con GearBest

Reparación de una CPU con tecnología SMD

Un fallo muy común en cualquier dispositivo electrónico, es una soldadura fría o una pista del circuito impreso abierta. A pesar de que esta CPU nunca ha funcionado, ya que se trata de un montaje nuevo, siempre es aconsejable comprobar que todos sus componentes electrónicos sean del valor adecuado, y que todas las soldaduras estén bien hechas.

CPU vista en el microscopio

La mejor forma de comprobar si una soldadura está bien hecha o no, es mover el componente electrónico mientras se observa el punto de soldadura. Cuan se trata de componentes de tipo SMD, es necesario utilizar un alfiler o punzón bien afilado para mover los terminales y comprobar que no se muevan.

Pin desoldado

En el siguiente video se muestra todo el proceso a seguir, para comprobar y programar la CPU de un reloj digital con tecnología SMD.

Panel LED – 25W

Sustitución de un punto de luz con bombilla por un panel de iluminación LED de 25 W. La ventaja principal de montar un panel LED, es el poco espacio que abulta y su gran reparto de luz. El panel LED que he montado es de 220 x 220 mm, tamaño casi idéntico al plafón que tenía montado, pero a cambio su luminosidad y reparto de luz es mucho mejor que antes.

Rendimiento lumínico del LED

El rendimiento lumínico es el cociente entre el flujo luminoso emitido por una fuente de luz,  y la potencia consumida por dicha fuente. La unidad de medida es el  lumen por vatio (Lm/W).  El rendimiento lumínico de un LED es muy alto, normalmente varía entre 80 y 120 Lm/W. La tecnología LED es la mejor opción a la hora de sustituir cualquier tipo de luminaria antigua.

Panel de iluminación LED

Los paneles de iluminación LED son los más adecuados para sustituir las antiguas luminarias de techo con tubos fluorescentes. Otra opción, si no se quiere sustituir la carcasa de la luminaria, sería sustituir los tubos fluorescentes por tubos LED.

Tubos LED

 

Actualmente se fabrican paneles LED de diferentes tamaños y formas: cuadrados, rectangulares, redondos.

Paneles LED

El tamaño de un panel está directamente relacionado con su potencia, lo que se traduce en luminosidad. Los paneles LED son muy adecuados para estancias con techos muy bajos, y donde se requiera un gran reparto de luz sin sombras.

Panel LED de 25 W

Con el fin de mejorar la iluminación en una estancia que tiene el techo muy bajo, he comprado un panel LED de 220 x 220 mm. Como no tenía muy claro si la sustitución iba a ser definitiva, busqué la opción más barata para hacer la prueba,  y luego decidir si el cambio es definitivo o no. La habitación tenía dos puntos de luz en el techo, dos plafones redondos con bombillas LED de 9W, y he sustituido uno de ellos por un panel LED de 25W.

Panel LED - 25W

Como el panel LED que compré es de empotrar, he tenido que hacer una carcasa para poder sujetarlo en el techo. La carcasa está hecha a medida con la impresora 3D, y el material que he utilizado es PETG.

Soporte del panel LED

El soporte del panel LED está sujeto al techo con 4 tornillos, uno en cada esquina. El driver de corriente constante y el cableado también los he sujetado al techo con tornillos. El sistema de fijación del panel LED con la carcasa está compuesto por 8 imanes de neodimio, 4 de ellos pegados en el panel LED y los otros cuatro fijados por el exterior del soporte con cinta adhesiva de doble cara.

Diferencia lumínica Bombilla/Panel

Una vez enfrentados los imanes, las 4 caras del panel quedan inmóviles y se sujetan con fuerza a la carcasa. La diferencia lumínica entre el plafón que tenía antes y el panel LED es notable. Además de aumentar la luminosidad, el reparto de luz es mucho más uniforme que antes, y se producen menos sombras.

Descarga del fichero 3D

Ceiling support, to mount a LED panel of 220×220 mm.

 

Base de trabajo LED

Construcción de una pequeña base luminosa LED, para utilizarla en trabajos de electrónica. Esta plataforma es similar a las tabletas luminosas LED que se venden para dibujar. El tamaño es de 120×120 mm y está hecha con una impresora 3D. El material que he utilizado es PETG, así la base es más robusta y se puede trabajar encima apoyando circuitos impresos, pequeños mecanismos, etc. Esta plataforma es muy útil para comprobar las soldaduras de un componente SMD, o comprobar el estado de las pistas del circuito impreso, teniendo las dos manos libres para reparar lo que hiciera falta.

Tableta LED

Tableta LED

Comercialmente existen unas tabletas luminosas LED, que van alimentadas a 5V mediante un conector USB. Estas tabletas tienen muchas utilidades, porque aparte de iluminar, se pueden utilizar para calcar un dibujo o circuito impreso, revisar negativos o diapositivas fotográficas.

Revisión SMD

También son muy útiles para comprobar el estado de las soldaduras de un componente SMD, sin tener que colocar una linterna debajo. Podríamos apoyar el circuito impreso encima de la tableta y tener las dos manos libres para reparar lo que hiciera falta.

Fabricar una base LED

Fabricar una base luminosa no es muy complicado. Colocando unas tiras LED entre dos láminas de plástico sería suficiente. Para conseguir un mejor acabado, las piezas de plástico las he hecho a medida con una impresora 3D. El material que he utilizado es PETG, por ser más resistente y aguantar mas temperatura que el PLA. Esta base puede utilizarse para algunas reparaciones o montajes, en los que es necesario iluminar la pieza desde abajo.

Montaje con luz LED

Al ser esta base luminosa tan  pequeña (120×120 mm), se podría utilizar como si fuera una linterna. Otra ventaja es que también es estrecha,  y así podría iluminar desde dentro cualquier equipo sin apenas ocupar sitio.

Base luminosa LED

Alimentación de la base LED

Esta base LED se alimenta con 5 VDC, pudiendo utilizar cualquier cargador USB  o una Power Bank. Para que esto sea posible, es necesario que el cable de alimentación termine en un conector USB macho de tipo A. Los hilos de alimentación hay que conectados en los extremos del conector USB, y respetando la polaridad.

Conexiones USB

Descarga del ficheros 3D

Base impresa en 3D

LED work platform (120x120mm)

 

Construye tu bombilla LED

Un buen diseño en una bombilla LED, es fundamental para alargar al máximo su vida útil. En la actualidad hay muchos fabricantes que ahorran en la calidad y número de componentes en sus diseños. En muchos casos fuerzan al máximo las prestaciones de los LED, con el único fin de buscar su máxima luminosidad posible al menor precio. A pesar de que nunca merezca la pena fabricar algo que comercialmente ya exista, si ya tenemos todos los materiales necesarios para fabricar una bombilla LED, sí podría ser interesante diseñar y fabricar nuestra bombilla… con altas prestaciones y lo más fiable posible.

Bombilla LED

Diseño de una bombilla LED

Cuando se diseña una bombilla destinada a la iluminación, lo más importante es buscar el mejor rendimiento lumínico. Pero también es muy importante buscar un equilibrio, entre el rendimiento y su vida útil. Si hacemos un diseño haciendo trabajar al LED en su punto máximo,  sin dejar un pequeño margen de seguridad, sucederá lo mismo que con un motor de F1.

Las prestaciones de un motor de F1 son excelentes,  pero a cambio su vida útil es muy corta.

Bajo mi punto de vista, nunca merece la pena fabricar algo que comercialmente ya exista. Si compramos los componentes y materiales necesarios para fabricar una bombilla LED, siempre nos saldrá más cara que lo que pagaríamos por  otra que tuviera las mismas prestaciones, mejor acabada y además de marca reconocida. A pesar de esto, si ya tenemos todos los materiales necesarios para fabricar una bombilla LED, podría ser interesante fabricar una a medida… con alta luminosidad y lo más fiable posible.

Componentes de al bombilla LED

Driver de corriente constante

Driver de corriente constante

Descarga del fichero 3D

Tulipa 3D

Build your LED bulb

¿Rendimiento o Duración LED?

La reciente retirada a la venta de las bombillas de filamento, ha creado una gran demanda de bombillas LED. Esto ha provocado la aparición de nuevos fabricantes, intentando hacerse un hueco en el mercado con sus bajos precios. Por falta de normativa, los fabricantes de lámparas LED no tienen la obligación de informar de la tecnología que emplean para fabricar sus lámparas. Ahora existen muchas bombillas LED con muy buen aspecto exterior, utilizando en su interior el mínimo número de componentes posibles y de muy baja calidad.

Iluminación eléctrica

La iluminación eléctrica está con nosotros desde la época de Edison, hace ya más de 100 años. Desde entonces hemos estado utilizando bombillas de incandescencia.

Tubos fluorescentes

Con el paso del tiempo, los sistemas de iluminación han ido evolucionando poco a poco, y siempre buscando el mejor rendimiento eléctrico. Bombillas halógenas, bombillas y tubos fluorescentes, bombillas de descarga xenón… y desde hace muy pocos años la iluminación LED.

Iluminación LED

Con la tecnología actual es posible fabricar sistemas de iluminación LED de alta potencia a un precio muy competitivo. Las ventajas del LED superan con creces la inversión inicial que se tiene que hacer en su compra.

Retirada a la venta de las bombillas de filamento

Debido al gran ahorro energético que se obtiene con la iluminación LED, la mayoría de los Gobiernos han creado Leyes para que se dejen de fabricar las bombillas de mayor consumo. Se ha empezado por las bombillas de filamento, pero poco a poco sucederá lo mismo con las demás.

La alta demanda de bombillas LED ha provocado la aparición de muchos fabricantes nuevos, y todos ellos compitiendo con el mejor argumento de ventas: bajar los precios. Pero como no existe una normativa acorde a esta nueva tecnología, esa bajada de precio suele ir acompañada con una pérdida en la calidad y ahorro en los diseños, reduciendo así la duración y fiabilidad teórica que podría aportar la iluminación LED.

Comprar hoy una bombilla LED de marca reconocida, a pesar de que sea más cara que otra aparentemente igual, podría ser una buena inversión.

¿Rendimiento o duración?

Los sistemas de iluminación los podemos dividir en dos grupos. Uno de ellos sería el dedicado al alumbrado, dónde lo más importante es obtener un alto rendimiento lumínico, reduciendo al máximo el consumo energético.

Y el otro sería el destinado a la señalización y decoración, dónde lo más importante es la fiabilidad y duración, pasando a un segundo plano el rendimiento y consumo.

Para diseñar una bombilla LED destinada al alumbrado, los fabricantes apuran al máximo las prestaciones de los LED, haciéndolos trabajar en el punto de mayor rendimiento lumínico, a pesar de que esto implique una reducción considerable de su vida útil.  Otro problema es que dentro de la propia lámpara tiene que alojar una pequeña fuente de alimentación para convertir la tensión alterna de la red en continua, controlando a su vez que los LED trabajen en su punto más óptimo

Secretos ocultos en las lámparas LED

¿Por qué duran tan poco tiempo la mayoría de las lámparas LED?. Desde que cambié todas las lámparas de filamento de mi casa por lámparas LED, cada 2 o 3 meses tengo que sustituir alguna. Después de haber reparado unas cuantas lámparas, me he puesto a investigar un poco. Por falta de normativa, los fabricantes de lámparas LED no tienen la obligación de informar de la tecnología que emplean para fabricar sus lámparas. Por ejemplo: tipo de driver, factor de potencia, calidad de los LED, etc.

Durabilidad y seguridad con la iluminación LED

Actualmente los LED de alta eficiencia luminosa, son la alternativa más aconsejable para sustituir las lámparas de iluminación tradicional. Con la iluminación LED se mejora notablemente la eficiencia lumínica, y además es posible modificar su color de forma muy sencilla, pudiendo crear diferentes ambientes y regularlos de forma automática.

Iluminación LED

La vida útil de un diodo LED es muy alta en comparación con una lámpara de filamento. El problema es que existen muchas variables para que esto se cumpla, y ese número tan elevado de horas que indican los fabricantes, por desgracia nunca llega a cumplirse.

Vida útil LED

La iluminación LED es muy directiva, y siempre es necesario agrupar un número de diodos para conseguir mayor rendimiento lumínico. Lo normal en una bombilla LED, es que esté compuesta por un número determinado de diodos y estén todos conectados en serie. En estos casos la probabilidad de fallo aumenta, porque si falla un sólo LED de la serie, la bombilla se apaga. Así la vida útil de una bombilla LED que esté compuesta por muchos LED en serie, será menor que otra que tenga menos diodos (gráfica anterior).

Ventajas e inconvenientes LED

La iluminación LED es más robusta que la iluminación tradicional en cuanto a golpes y vibraciones; pero también es mucho más sensible a la humedad, temperatura y corriente de trabajo. Aparte de esto, las lámparas LED funcionan con baja tensión y corriente continua. Por ese motivo necesitan un circuito electrónico que controle su encendido, y esto añade una complejidad extra al diseño de las lámparas LED.

Tipos de ‘driver’ LED

Los LED se alimentan con baja tensión, y además continua. Para conectarlos a la red eléctrica se necesita un pequeño circuito electrónico que rectifique la tensión alterna de la red (125/220 VAC), y la adapte a la tensión y corriente de trabajo del tipo de LED que contenga cada bombilla.

Cálculo de la resistencia LED

Estos circuitos son conocidos con el nombre ‘driver de alimentación  LED‘. Existen diferentes modelos de driver, pero los podemos agrupar en tres tipos.

Tipos de driver LED

Como no existe una normativa que ‘oblige’ a los fabricantes a cumplir unos mínimos de calidad y seguridad en sus diseños, todos intentan reducir sus costes de fabricación, y la durabilidad de las lámpara es lo primero que se resiente, pudiendo llegar incluso a construir diseños potencialmente peligrosos. Alimentar los LED de un a bombilla con una fuente capacitiva, es la solución más utilizada por los fabricantes que sólo buscan reducir su precio.

Bombilla LED con fuente capacitiva

Estas fuentes alimentan la serie de LED de la bombilla a partir de rectificar la tensión de red. La limitación de corriente la consiguen colocando un condensador en serie, el cuál ofrece una resistencia al paso de la corriente alterna (reactancia capacitiva). El problema es que la tensión de salida varía en función de la carga, y no está estabilizada. Así cualquier fluctuación de la red afecta directamente a los LED, y si alguno diodo de la serie se abre, al no circular corriente la tensión subirá al máximo. Si la alimentación de la red es de 220 VAC, a la salida tendremos 220 x 1,41 = 310 VDC. En algunos casos, el fabricante también ahorra en el precio de los componentes que utiliza, y montan condensadores electrolíticos que no soportan tensiones tan altas, y revientan…Condensador reventado

pudiendo provocar que la carcasa de la bombilla se rompa y caiga al suelo.

FLUX para electrónica

Prueba comparativa de 4 tipos de FLUX en gel, haciendo soldaduras en un circuito impreso. El FLUX en gel evita la formación de carbonilla durante las soldaduras, permitiendo mantener durante más tiempo el soldador y evitando que se produzcan cortocircuitos entre soldaduras muy próximas. El FLUX en gel es casi imprescindible, para soldar circuitos integrados con encapsulado de tipo SMD.

Soldar con Flux

Temperatura de fusión del estaño

Para soldar componentes con encapsulado SMD, es muy importante utilizar un estaño de buena calidad y baja temperatura de fusión. Un exceso de temperatura en el soldador podría dañar los componentes o desprender las pistas del circuito impreso.

Temperatura de fusión del estaño

El estaño para SMD y su temperatura de fusión

Soldar con Flux

El Flux hace la función de decapante en el metal, facilitando el reparto del estaño y la formación de carbonilla. Existe una gran variedad de Flux, pueden encontrarse en forma líquida, en gel o crema. El Flux líquido cumple perfectamente con la función de decapante, se evapora rápidamente y no suele dejar residuos. El flux líquido es muy útil para facilitar el estañado de cables y soldar componentes en un circuito impreso. El Flux en gel facilita mucho las soldaduras de los componentes SMD, recubre la soldadura cuando se funde el estaño, evitando la formación de carbonilla y cortocircuitos cuando se sueldan circuitos integrados con terminales muy próximos. A continuación puedes ver la diferencia de sumergir un cable en estaño líquido sin utilizar flux, o impregnar el cable con flux antes de sumergirlo en el estaño.

Estañado sin Flux

Estañado con Flux

Comparativa con 4 tipos de Flux

Como existen muchos tipos de Flux en gel, decidí hacer una prueba comparativa utilizando 4 compuestos diferentes. Para la muestra he elegido tres compuestos muy utilizados en electrónica y otro empleado en fontanería.

Tipos de Flux

Las pruebas las he realizado con un soldador de punta gorda a 250 ºC. La prueba consiste en realizar una soldadura en un circuito impreso virgen, manteniendo el soldador durante el mismo tiempo en un punto (sin moverlo), aplicando la misma cantidad de estaño y utilizando un Flux de cada tipo.

Resultados

Conductividad del Flux

FP3030: es un flux de fontanería muy válido para estañar cables, pero no es adecuado para su uso en circuitos impresos. Decapante muy rápido que se evapora con rapidez, dejando al descubierto la soldadura… y además no es aislante (10··15 KOhm).

MC-559-ASM: flux adecuado para soldar componentes de tipo SMD, siempre que se retiren los restos de flux después de la soldadura. Este flux no es completamente aislante, antes de calentarlo se puede medir una resistencia de 12··16 MOhm.

M-223: flux adecuado para soldar componentes de tipo SMD, es un poco más denso que el MC 559, pero su decapante es un poco más lento. A cambio, es aislante y podría ser más apropiado para soldar componentes con encapsulado BGA.

Future HF Rework Jelly: flux adecuado para soldar componentes de tipo SMD, con densidad similar al MC-559 y además es aislante… sería el más adecuado para soldar componentes con encapsulado BGA.