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Como convertir una TV en un Osciloscopio | Radioaficion Ham Radio

Como convertir una TV en un Osciloscopio

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Convierta su TV en Multímetro, Osciloscopio o Cualquier Otro Instrumento Electrónico

Para un técnico en electrónica, contar con instrumentos de prueba adecuados se convierte en un factor muy importante a la hora de reparar equipos electrónicos.

¡Imagínese tratar de reparar una fuente de alimentación sin un voltímetro!

El instrumento de prueba más usual es el multímetro, el cual puede medir volts, resistencia, corriente e inclusive algunos pueden medir capacitancia, frecuencia, transistores y temperatura. Los hay de muy variados precios, de aguja o digitales. Otro instrumento útil, pero de costo relativamente elevado, es el osciloscopio, de los cuales hay analógicos o digitales, de uno o más canales. El osciloscopio es indispensable cuando se trata de analizar señales que fluctúan en el tiempo, como pulsos digitales, señales de audio e inclusive señales de RF.

Para analizar señales digitales se usa un analizador de estados lógicos, el cual es semejante al osciloscopio con la diferencia que despliega señales lógicas (uno o cero) y además tiene como mínimo 8 canales. Estos dos últimos instrumentos no son frecuentes entre los aficionados a la electrónica principalmente debido a su costo, sin embargo son instrumentos muy útiles.

Continuando con esta línea, se propone el uso de una tarjeta de interfase para televisión con capacidades gráficas con el fin de usarla para diseñar equipo de instrumentación de alta calidad y bajo costo. En la actualidad existe una gran cantidad de instrumentos virtuales, los cuales utilizan una PC para procesar datos y desplegar gráficas vistosas, sin embargo no siempre se requiere de tal capacidad.


osciloscopio en la TV



De sobra sabemos que basta un simple display de cuarzo para cubrir las necesidades de despliegue de incontables instrumentos. La interfase que proponemos se conecta a cualquier televisión o monitor con entrada de video para obtener así un display de alta resolución con varios tonos de gris. Además, la tarjeta es inteligente y puede procesar señales digitales para facilitar mostrar en la pantalla múltiples controles, imágenes y caracteres, incluso tiene integradas instrucciones para simular un display de cuarzo.


osciloscopio en la TV



PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Básicamente, la idea es direccionar secuencialmente una memoria y convertir el dato de la localidad en turno en un nivel de voltaje de video, con el fin de desplegarlo en la pantalla de un televisor.

El inicio del despliegue es en la esquina superior izquierda de la pantalla. Después de direccionar cierto número de localidades (número de puntos por línea horizontal) se detiene el direccionamiento de la memoria y se genera una señal llamada blanqueo, la cual en la pantalla es invisible.

Después de cierto tiempo de blanqueo se genera un pulso de sincronía horizontal, lo cual hace que se inicie en la televisión una nueva línea. Al cabo de cierto tiempo después del pulso de sincronía, se quita la señal de blanqueo y se continúa con el direccionamiento de la memoria en la siguiente línea.

Este proceso se repite cierto número de veces (líneas horizontales) hasta que se llega a la parte baja en la derecha de la pantalla, entonces se genera otro blanqueo y posteriormente se genera un pulso de sincronía vertical, lo cual hace que el trazo en la pantalla inicie de nuevo su trayectoria en la parte superior izquierda de la pantalla. Este movimiento de arriba a la izquierda hasta abajo a la derecha en la pantalla se repite constantemente, variando la luminosidad del punto en la pantalla de acuerdo al dato contenido en la memoria.

Después de cada pulso vertical se reinicia el direccionamiento de la memoria de video.

ASPECTO FISICO DE LA TARJETA

La figura muestra una fotografía de la tarjeta IGTV, donde se pueden apreciar los dos microcontroladores utilizados, el ATMEL ATMega8515 y el PIC 16C55 . Debajo del PIC se puede apreciar la memoria RAM de video y a la izquierda dos memorias EEPROM de 8 patas cada una (en la foto sólo se ha insertado una).

Debajo del 8515 se aprecia el conector de interfaz, el cual es una base de 16 patas con la cual se comunica la IG con el mundo exterior.

Arriba a la izquierda se puede observar el conector RCA para la salida de video. El conector de arriba a la derecha es para la entrada de alimentación de 12 volts. A la izquierda del 8515 se puede apreciar un interruptor analógico CMOS 4066.

La tarjeta tiene, además, la posibilidad de insertar un conector de entrada para un teclado estándar de PC, con el fin de usar entrada por teclado en los proyectos que así lo requieran, como ejemplo un sistema de desarrollo de microcontroladores, donde es necesario un editor de texto.
También se han dispuesto 2 bases para memorias EEPROM del tipo serie, con el objeto de disponer de memoria no volátil en los proyectos que así lo requieran.

CARACTERISTICAS DE LA INTERFAZ

En realidad, la tarjeta es una verdadera microcomputadora con las siguientes características:

  • Entrada por teclado estándar de PC.
  • 32kbytes de memoria RAM (volátil).
  • Hasta 64kbytes de memoria EEPROM (no volátil).
  • Salida de video estándar para TV.
  • Resolución de 228 x 216 pixeles con 16 tonos de gris.


El procesador gráfico utiliza menos de los 128kbytes de memoria RAM disponible, quedando cerca de 32kbytes libres, los cuales pueden ser usados por el microcontrolador externo en algún proyecto.
No en todos los proyectos se requiere de un teclado o de memoria EEPROM, la tarjeta funciona sin la necesidad de estos elementos, los cuales pueden ser agregados en el momento en que se hagan necesarios. Sin embargo, la memoria RAM de 32kbytes siempre estará disponible, ya que forma parte de la memoria de video la cual está integrada en la tarjeta.

COMUNICACION CON LA INTERFASE

La tarjeta tiene un conector DIP de 16 patas, el cual se usa para la comunicación entre el microcontrolador externo y la IG (Interfase gráfica). Básicamente se usan sólo 3 líneas (LR, D0 y RJ).  La señal LR (Listo para Recibir) la envía la IG cuando está lista para recibir datos del mundo exterior. Las instrucciones se envían por D0 de manera sincrónica (síncrona), los pulsos de reloj se envían a través de RJ, los cuales son proporcionados por el microcontrolador externo. Obviamente los datos se envían en serie, ya que sólo hay una línea (D0) para recibir las instrucciones.


IMPORTANTE: ATMega8515 y AT90S8515

Aunque Atmel ha descontinuado el AT90S8515, el nuevo ATMega8515 tiene un modo de configuración el cual es 100% compatible con el anterior (AT90S8515).

De hecho yo no tuve necesidad de cambiar una sola línea del código fuente.

En la opción "Fuses" del programador simplemente se marca la casilla "AT90S4414/8515 compatibility mode; [S8515C=0]" y se obtiene dicha compatibilidad.

Utilicé un programador comercial modelo STK500.
La ventaja del Mega es que puede trabajar a 16MHz, a diferencia del anterior, el cual es de 8MHz, sin embargo prácticamente no se ve afectada la IG con cualquiera de los 2. Por cierto, puse un cristal de 20MHz en el Mega y sorprendentemente trabajó sin problemas!

ingeniero: Luis Roberto Rodríguez

Descarga aca todo el proyecto completo:


Formato: Archivo ISO

Compresion: Ninguna
Contenido: Documentacion en PDF, Archivos HEX y ASM
Tamaño: 16.2Mb
Pass: No tiene
Servidor: Megaupload
Enlace: http://www.megaupload.com/?d=F9D1PR7I

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