16
INTRODUCCIÓN Vamos a hacer un breve repaso de lo visto en el Artículo de Tapa de esta edición. En la industria del 3D existen dos grandes cate- gorías de lentes 3D: los pasivos y los activos. Los anaglifos fueron durante décadas los len- tes pasivos más populares. Los lentes anaglifos uti- lizan filtros de color (rojo-azul, rojo-verde o bien ámbar-azul) que permiten visualizar imágenes dis- tintas en cada ojo, dando así un efecto de pro- fundidad relativamente convincente. Hoy en día se utilizan lentes pasivos polarizados, principal- mente en salas de cine 3D. Estos lentes filtran las ondas de luz provenientes desde diversos ángulos de la pantalla, permitiendo que cada ojo por separado reciba sólo la imagen polarizada que le corresponde. Estos lentes fueron inmediatamente más populares que los anaglifos debido a que no utilizan filtros de color que pudiesen distorsionar el color original de la imagen. Los lentes activos utilizan tecnología de cristal líquido LCD, y son un componente fundamental. Éstos poseen sensores infrarrojos (IR) que permiten conectarse de manera inalámbrica con el televi- sor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se muestran al mismo tiempo, sino que se encienden y apagan a alta velocidad. Los lentes de cristal Saber Electrónica T T ECNOL ECNOL OGÍA OGÍA DE DE P P UNT UNT A A CÓMO SON LOS TELEVISORES 3D Si bien la televisión comercial en 3D es relativamente nueva, las técnicas de visualización estereoscópicas son tan antiguas como los orígenes de la fotografía. Las imágenes de video proyectadas por un televisor en 3D (así como otros sistemas estereoscó- picos como el Cine 3D), son creadas con el mismo principio: una escena es capturada a través de 2 cámaras ligeramente separadas, y luego es proyectada, utilizando lentes espe- ciales de manera que cada imagen sólo sea vista por uno de nuestros ojos. En este artículo, continuamos desarrollando el tema “Televisión 3D”, explicando las técnicas que emplean los televisores con esta tecnología. Informe de: Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 17 ECNOL ...publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas/publimayo16... · Tecnología de Punta Figura 4 - El Free viewpint

  • Upload
    haque

  • View
    214

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

INTRODUCCIÓN

Vamos a hacer un breve repaso de lo visto enel Artículo de Tapa de esta edición.

En la industria del 3D existen dos grandes cate-gorías de lentes 3D: los pasivos y los activos.

Los anaglifos fueron durante décadas los len-tes pasivos más populares. Los lentes anaglifos uti-lizan filtros de color (rojo-azul, rojo-verde o bienámbar-azul) que permiten visualizar imágenes dis-tintas en cada ojo, dando así un efecto de pro-fundidad relativamente convincente. Hoy en díase utilizan lentes pasivos polarizados, principal-mente en salas de cine 3D. Estos lentes filtran las

ondas de luz provenientes desde diversos ángulos

de la pantalla, permitiendo que cada ojo por

separado reciba sólo la imagen polarizada que le

corresponde. Estos lentes fueron inmediatamente

más populares que los anaglifos debido a que no

utilizan filtros de color que pudiesen distorsionar el

color original de la imagen.

Los lentes activos utilizan tecnología de cristal

líquido LCD, y son un componente fundamental.

Éstos poseen sensores infrarrojos (IR) que permiten

conectarse de manera inalámbrica con el televi-

sor 3D. En este sistema, las dos imágenes no se

muestran al mismo tiempo, sino que se encienden

y apagan a alta velocidad. Los lentes de cristal

Saber Electrónica

17

TT ECNOLECNOL OGÍAOGÍA DEDE PP UNTUNTAA

CÓMO SON LOSTELEVISORES 3D

Si bien la televisión comercial en 3Des relativamente nueva, las técnicasde visualización estereoscópicas sontan antiguas como los orígenes de lafotografía. Las imágenes de videoproyectadas por un televisor en 3D(así como otros sistemas estereoscó-picos como el Cine 3D), son creadascon el mismo principio: una escenaes capturada a través de 2 cámarasligeramente separadas, y luego esproyectada, utilizando lentes espe-ciales de manera que cada imagensólo sea vista por uno de nuestrosojos. En este artículo, continuamosdesarrollando el tema “Televisión3D”, explicando las técnicas que emplean los televisores con esta tecnología.

Informe de: Ing. Horacio Daniel [email protected]

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 17

Tecnología de Puntalíquido se van alternando entre unmodo "transparente" y un modo"opaco" al mismo tiempo que lasimágenes se alternan en la pan-talla, es decir, el ojo izquierdo sebloquea cuando la imagen delojo derecho aparece en la televi-sión y viceversa. Esto ocurre tanrápido que nuestra mente nopuede detectar el parpadeo delos lentes.

Una manera sencilla de ver TVen estereoscopía o pseudosco-pía, a través del control del reco-rrido de la energía electromagné-tica en el espacio, es por mediode la tecnología VUTSI (VisorUniversal Tridimensional deSecuencia de Imágenes) descu-bierta por el Científico MilitarBoliviano, Ing. RigobertoMendizábal Márquez ,el 05 dejulio de 2001. Este sistema apro-vecha el intervalo de tiempoentre el instante actual de laobservación de una secuenciafrente a la previa, donde el sis-tema hace que se observe almismo tiempo. Cabe especificarque mientras se ve la secuenciaactual con un ojo, con el otropodemos ver la secuencia ante-rior, siendo posible ver en tresdimensiones real o invertida,dependiendo de la dirección delrecorrido de la cámara filmadorao movimiento de los objetos queson capturados por UNA solacámara. No obteniendo ningúnresultado, si la cámara y los obje-tos quedan estáticos. Ésta es unaopción interesante para todos los

Saber Electrónica

18

Figura 2 - Televisión 3D mediante el empleo de lentes activas(polarizadas).

Figura 1 - Televisión 3D utilizando anaglifos, que son unaslentes fáciles de construir.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 18

televidentes que no tienen los recursos necesariospara adquirir TV LCD o PLASMA 3D, mas sus lentesespecíficos, en función a la tecnología que usan.Es posible el uso del VUTSI en proyecciones de pelí-culas normales en salas de CINE, en juegos de PCy en vídeos caseros, sin que precisen ediciónalguna, para lo cual se recomienda que lassecuencias de imágenes sean de alta calidadpara obtener mejores resultados.

TIPOS DE TELEVISORES 3D

Las figuras 1, 2 y 3, de Online Schools, resumenbásicamente 3 de los métodos utilizados en la

estereoscopía: Anaglífos (figura 1), utilizando unasgafas que son fácil de construir; Lentes Polarizados,como las utilizados en NVIDIA 3D Vision o en el cinecon RealD (figura 2) y Parallax Barrier (figiura 3), unmétodo empleado por algunos fabricantes televi-siones 3d como la tecnología WOWvx 3D dePhilips.

TELEVISIÓN AUTOESTEREOSCÓPICA

La televisión autoestereoscópica se considerauna mejora respecto al sistema anterior y permitever la TV en 3D sin necesidad de lentes. Ademásde representar la información de profundidad per-

mite la selección arbitraria delpunto de vista y dirección den-tro de la escena. De estamanera, un cambio de posi-ción del espectador afecta a laimagen que éste observa. Lasensación es que la escena giracon el movimiento del observa-dor. Este fenómeno se conocecomo Free viewpoint (punto devista libre) y estos están limitadosactualmente a 8 por cuestionestecnológicas.

Cada Free Viewpoint requieredos imágenes (una por cadaojo) lo que hace que para los 8puntos de vista se necesitenmostrar 9 imágenes a la vez,diferentes en el plano horizontal,lo que quiere decir que la pan-talla tendrá que tener una reso-lución mucho mayor que laHDTV. Se resuelve también elproblema de la cantidad deespectadores porque puedehaber más de uno, ya que noes necesario localizarlos enposiciones preestablecidas. El

Proyectos Sencillos de Iluminación con LEDs

Saber Electrónica

19

Figura 3 - Televisión 3D sin el empleo de lentes.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 19

principal cambio es la utilizaciónde microlentes que permitencontrolar la difracción de loshaces de luz, figura 4. Tambiénpermiten mantener el modo dedos dimensiones.

Tener diferentes puntos devista significa incrementar elnúmero de imágenes mostradasa la vez. Esto quiere decir que elmonitor debe tener una resolu-ción 4 veces mayor que la reso-lución estándar (SDTV) y soportarcorrientes de vídeo de millonesde bytes por segundo. Además,la utilización de lentes delantede la pantalla puede suponeruna pérdida de brillo, contraste ycolor si no se aplica un sistema de control de cali-dad riguroso al conjunto de microlentes.

EL SISTEMA WOWVX

Philips fue la primera empresa en fabricar untelevisor autoestereoscópico. El televisor WOWvx1de 42 pulgadas tiene un ángulo de visión de 160grados y una resolución de 3840x2160 píxeles.Además es capaz de representar 9 imágenes a lavez. WOWvx es un tipo de monitor y herramientasde software fabricado por Philips, que ofrece imá-genes en 3D sin lentes para varios espectadores ala vez. Philips vende pantallas de este tipo parapublicidad, entretenimiento y visualización 3D.Utiliza el formato de 3D llamado "2D-plus-depth"que tiene una profundidad de un mapa de escalade grises al lado de cada cuadro 2D. Philips inicióun sitio web de la comunidad WOWvx donde sepueden descargar muestras de animaciones ypelículas en 3D. Cabe aclarar que Philips suspen-dió las ventas y la producción de la pantalla 3D de

42 pulgadas (modelo 423D6W02, figura 5) enmarzo de 2009 debido a la recesión mundial (sinembargo la versión oficial es que la empresa con-sidera que otra guerra de formatos es contrapro-ducente y desastrosa para el mercado) y a lafecha de editar esta nota no se tenía informaciónsobre la continuidad de otros proyectos similarespor parte de la empresa.

Saber Electrónica

20

Tecnología de Punta

Figura 4 - El Free viewpint permite que hayan más especta-dores y que cada uno tenga una visión diferente.

Figura 5 - Televisor WOWvx autoestereoscó-pico de Philips.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 20

Se cree que el principal objetivo al detener laproducción y ventas es llegar a una gama están-dar de la industria para la codificación y entregade contenido 3D para televisión.

TECNOLOGÍA DE LENTES MULTIVISTA

Otro tipo de TV autoestereoscópica es la queutiliza la tecnología llamada de Lentes Multivista.Consiste en una matriz de lentes transparentes ycilíndricas dispuestas sobre la pantalla del TV. Estesistema puede influir en el contraste y brillo que elTV es capaz de proporcionar.

Mientras que con un ojo percibimos una partede la pantalla, con el otro, que está en otro ángulodistinto con respecto a la pantalla, veremos otraparte distinta de imagen dirigida hacia este ojo enconcreto. En este sistema, cada píxel visionado esuna lente, que a su vez está dividida en sub-pixe-les. El efecto 3D se consigue cuando la informa-ción de cada sub-pixel de esta lente se envía enuna dirección diferente, figura 6.

MATRIZ DE LENTES

Una característica de los televisores 3Des la diferencia entre la resolución delpíxel y la profundidad. En una escena en3D, los píxeles que en 2D contribuyen auna resolución también se utilizan paramostrar la profundidad. Si el conjunto delentes se posicionan de forma verticalencima de la pantalla, la resolución hori-zontal disminuirá en un factor igual alnúmero de imágenes mostradas a lavez. Por ejemplo, un televisor que mues-tre 9 imágenes a la vez y con lentescolocadas de forma vertical, su resolu-ción horizontal será 9 veces inferior a lavertical y causará un desequilibrio en larelación de aspecto del píxel. Este pro-

blema se soluciona inclinando las lentes con unpatrón repetitivo como el mostrado en la figura 7,de esta manera se disminuye la resolución hori-zontal y vertical en un factor de tres, haciendo quese mantenga en cada píxel una relación cua-drada. El efecto que se percibe es que algunospíxeles se repiten horizontalmente. La inclinaciónde las lentes hace que, mientras que se cambiade punto de vista, se intercale una visión pococoherente e incorrecta. De todas formas, estemétodo es necesario para no ver zonas con sitiosvacíos.

2D & 3D DUAL MODE

(COMPATIBILIDAD ENTRE EL MODO 2D Y 3D)

Los televisores autoestereoscópicos permitenver contenidos 2D y 3D sobre la misma pantalla.Conociendo el contenido visual a reproducir serealiza el cambio de modo. En el modo 3D cadalente refracta el frente de onda hacia una direc-ción diferente, provocando el efecto 3D. En el

Proyectos Sencillos de Iluminación con LEDs

Saber Electrónica

21

Figura 6 - Cada lente semicircular refracta la información decada subpíxel en una dirección diferente.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 21

modo 2D el efecto de las lentes sepuede eliminar de dos maneras:

1) Aplicando un procesado a laseñal de vídeo. Sabiendo las caracte-rísticas ópticas de las lentes, el conte-nido de la señal puede ser redistribuidoen los sub-píxeles para cancelar elefecto de las lentes.

2) Usando Lentes de LC (cristallíquido) que permiten desactivar elefecto de las lentes. Con lentes de LCen modo 2D, todos los píxeles contribu-yen en una única imagen de alta reso-lución. Este proceso ha sido patentadopor PHILIPS 3D Solutions2 y consiste envariar el índice de refracción de las len-tes. La capa de lentes se llena de cristal líquido yde esta manera tienen un índice de refraccióndiferente que permite el modo 3D. Para cambiaral modo 2D, se aplica una carga eléctrica sobre elcristal líquido para alterar su índice de refraccióny como resultado se consigue que no refracte laluz que pasa a través de él, figura 8.

CREACIÓN DE CONTENIDOS 3D

Para aprovechar el método de representaciónde los televisores 3D se requieren nuevas metodo-logías a la hora de grabar contenidos visuales. Setrata de captar más información de la que pode-mos captar únicamente con una cámara. Losmétodos utilizados son los siguientes:

Multicámara: Permite crear diferentes puntosde vista en un espacio limitado, utilizando variascámaras, figura 9. Se requiere una calibraciónde todas las cámaras. La figura 10 muestra

cómo se vería una misma imagen desde dife-rentes ángulos.

Saber Electrónica

22

Tecnología de Punta

Figura 7 - Patrón de repeticiones.

Figura 8 - Para que un televisor permita ver TVnormal (2D) y 3D, las lentes de cristal líquido

permiten cambiar el ángulo de refracción de laluz incidente. En el momento que aplicamos

una carga sobre éstas eliminamos su efecto.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 22

Time-of-Flight (TOF): El Time-Of-Flight (tiempode vuelo) es un método para extraer la informa-

ción de profundidad de una única ima-gen para que así podamos crear unavisión estéreo (no confundir con visión3D). El TOF consiste en que la cámaraemite una señal modulada en el espec-tro infrarojo, sobre una señal de 20MHz ofrecuencia mayor. Esta señal incidesobre la escena y vuelve rebotada sobrela cámara. Cada píxel de la cámarapuede demodular esta señal y, a travésde su fase, detectar la distancia. Lacámara genera una imagen en escalade grises que nos da la información de

profundidad, figura 11. Vea en la figura 12 cómose puede generar una imagen estéreo por TOF.

Cómo son los Televisores 3D

Saber Electrónica

23

Figura 9 - En una grabación con multicámara se colocan lascámaras alrededor de la escena a grabar.

Figura 10 - Visión desde diferentes ángulos de una misma secuencia.

Figura 11 - La cámara envía una señal infrarroja que rebotaen la escena y es captada por cada píxel.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 23

PLUGINS PARA PROGRAMAS

DE ANIMACIÓN 3D

Muchas aplicaciones de animación hoy en díatrabajan con planos en 3D pero finalmente reen-derezan archivos en 2D. En estos casos la informa-ción de profundidad se encuentra implícita en laanimación creada y, por lo tanto, se puede extraerun contenido en 3D. Philips, por ejemplo, ha des-arrollado para los programas más conocidos deanimación 3D (como Autodesk Maya o 3Ds Max)algunos plugins que exportan las imágenes en 3Dmás el plano de profundidad, para que de estamanera se puedan generar nuevos contenidos.

Acualmente las principales marcas que fabri-can televisiones en 3D son: LG, Samsung, Sony,Panasonic, Philips, etc., aunque son caros y en el

mercado son pocas las películas o los videojuegosen 3D.

BIBLIOGRAFÍA

www.reparacionlcd.comwww.muyinteresante.eswww.es.wikipedia.orgwww. phenobarbital.wordpress.com

Saber Electrónica

24

Tecnología de Punta

Figura 12 -Imagen 2D

más el planode profundi-dad, con el

que se puedegenerar una

imagen esté-reo.

Tec Punta - TV 3D .qxd 11/17/11 3:20 PM Página 24

Saber Electrónica

25

Muchas veces, para calibrar un receptor o parasaber el lugar específico en el que se debe ubi-car una antena, es preciso contar con algúnequipo medidor de señales de RF. Con un parde transistores, un multímetro y muy pocoscomponentes pasivos proponemos el armadode un medidor de señales de RF portátil deexcelentes prestaciones prácticas.

Por Luis Horacio [email protected]

El término radiofrecuencia, también denomi-nado espectro de radiofrecuencia o RF, seaplica a la porción menos energética deles-

pectro electromagnético, situada entre unos 3kHzy unos 300GHz. El hertz es la unidad de medida dela frecuencia de las ondas, y corresponde a unciclo por segundo. Las ondas electromagnéticasde esta región delespectro, se puedentransmitir aplicando lacorriente alterna origi-nada en un generadora una antena.

El “espectro” deradiofrecuencias sedivide en bandas. Apartir de 1 GHz las ban-das entran dentro delespectro de las micro-ondas. Por encima de300GHz la absorción

de la radiación electromagnética por la atmós-fera terrestre es tan alta que la atmósfera sevuelve opaca a ella, hasta que, en los denomina-dos rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos,vuelve de nuevo a ser transparente.

Las bandas de bajas freucncias, denominadasELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF

MMONTONTAA JEJE

SMETER:MEDIDOR DE SEÑAL DE RF

Figura 1 - Circuito del medidor de señal de RF.

Mont - smeter 11/18/11 11:50 AM Página 25

(audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y20.000Hz aproximadamente. Sin embargo, éstasse tratan de ondas de presión, como el sonido,por lo que se desplazan a la velocidad del soni-dosobre un medio material. Mientras que lasondas de radiofrecuencia, al ser ondas electro-magnéticas, se desplazan a la velocidad de la luzy sin necesidad de un medio material.

Para medir señales de RF podemos usar un cir-cuito como el de la figura 1, denominado medi-dor de señal SMETER. El mismo permite saber conprecisión la magnitud de la señal que está ingre-sando al receptor.

El circuito es extremadamente simple de armar,así como de entender. La señal ingresa por uncapacitor de desacople, el cual debe tener unvalor comprendido entre 10pF y 220pF teniendoen cuenta que mientras menor sea su valor menosserá cargado el circuito del receptor. Luego de serpreamplificada por el transistor de RF, la señal paraa un segundo transistor el cual hace las veces deamplificador. La señal de salida, obtenida de sucolector, es rectificada por medio de los diodostipo schotty para luego ser aplicada al instru-mento. Dicho instrumento puede ser cualquieracuya escala se encuentre entre los 50 y los 100 µA.

En todos los casos la señal debe tomarse des-pués del filtro, ya sea de 10.7MHz o 455KHz. En elreceptor SAT se tomará de la pata 5 del integradoMC3359 (IC4). La alimentación de este circuito esde 12v y casi no consume corriente, por lo quepuede ser tomada del mismo receptor. Si no estáseguro de donde pinchar, busque un punto en lafuente del receptor donde haya, por lo menos, 15voltios y coloque un 7812 como regulador positivo

(recuerde emplear capacitores de filtrado tantoen la entrada como en la salida del 7812). Se ali-menta con tensiones de 6V a 12V y tiene un con-sumo máximo de 100mA.

Saber Electrónica

26

MontajeLista de materiales del circuito de la figura 1

Q1 - 2N2222 - Transistor de RF para pequeñas seña-les.Q2 - BC548B - Transistor NPN de uso general.D1, D2 - BAT54 - Diodos rectificadores de señal rápi-dos.R1 - 100kΩR2 - 3,3kΩR3 - 220kΩ

R4 - 3,3kΩVR1 - 100kΩ - Pre-setC1 a C3 - 100nF - CerámicoC4 - 1µF - Capacitor electrolítico x 16V.A - Miliamperímetro con 100µA a fondo de escala.

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje,conector tipo RCA de entrada (CN1) para punta deprueba, cables, estaño, etc.

Figura 2 - Placa de circuito impreso para el Smeter.

Mont - smeter 11/18/11 11:50 AM Página 26

Saber Electrónica

27

En aplicaciones de domótica cada vez más seemplean teléfonos celulares para dar aviso dediferentes situaciones que se producen en unhogar. En este artículo presentamos el circuitode un discador telefónico automático que haráque un teléfono celular realice una llamadacuando recibe una señal que puede provenirde una central de alarma o, simplemente, deun sensor pirométrico comercial (de movi-miento). El circuito es una modificación del pro-yecto que puede consultar en www.electronica-electronics.com..

Por Ing. Horacio Daniel [email protected]

El siguiente circuito nos avisará vía celular

(GSM) cuando se produzca una intrusión en

una zona que queramos mantener prote-

gida. Actúa como una alarma silenciosa que nos

avisa discando un número telefónico que previa-

mente dejamos programado en el teléfono.

Proponemos el armado de un circuito de “aviso

remoto” que consiste simplemente en la detec-

ción de movimiento por medio de un detector

pirométrico comercial y la posterior activación de

un teléfono celular que llamará a un número pre-

viamente programado. En la figura 1 tenemos el

diagrama en bloques del sistema propuesto.

El circuito propuesto se muestra en la figura 2 y

posee dos pulsadores (SW1 y SW2) que nos permi-

tirán verificar el funcionamiento del circuito, es

decir, una vez armado, al bastará pulsar cual-

quiera de los dos componentes para que se pro-

duczca la situación de llamada. Debemos aclarar

que el circuito original posee otros componentes y

que nosotros quisimos “presevrar” la nomenclatura

de algunos de ellos por si desea hacer una simu-

lación con fines didácticos, por tal motivo, en este

circuito eléctrico los componentes R2, R3 y R4 no

se encuentran.

En paralelo con estos sensosres se deberán

conectar los contactos del pirométrico, y tiene

dos posibilidades, una es que el pirométrico cierre

sus contactos cuando detecta un intruso, en cuyo

caso deberá conectar los contactos del sensor

entre CN1 y GND (masa, tierra). La otra posibilidad

es que el pirométrico abra sus contactos cuando

MM ONTONTAA JEJE

DISCADOR GSMPARA ALARMA

Mont - discador 11/18/11 11:18 AM Página 27

detecta un intruso, en cuyo casodeberá conectar los contactos delsensor entre CN2 y GND (masa, tie-rra). Es lógico suponer entoncesque si Ud. tiene una central dealarma y quiere que el celular hagala llamada cuando se dispara lacentral, tendrá que conectar loscontactos de salida de la alarma anuestro discador en forma similar alo que recién explicamos.

El circuito basa su funcionamientoen un contador digital con unCD4017 que recibe señales declock de un oscilador cuya frecuen-cia se puede ajustar a través deVR1. Cuando cierra SW3, se ali-menta el circuito y se establece unprocedimiento de prueba en forma automática.Apenas se alimenta el circuito, con el primer pulso

de cuenta del CD4017 se activa RL1 cuyos con-tactos se deberán conectar a la tecla de FIN de

Saber Electrónica

28

Montaje

Figura 1 - Diagrama en blo-ques que ejemplifica el funcio-namiento del discador GSM.

Figura 2 - Circuito eléctrico del discador GSM

Mont - discador 11/18/11 11:18 AM Página 28

LLAMADA del celular, es decir, es como si toma-mos el celular y apretamos la tecla de fin de lla-mada, lo cual es una operación redundante peronos asegura que el móvil queda listo para hacer lallamada. El oscilador sigue funcionando y con elpróximo pulso de reloj se abren los contactos deRL1, un pulso después se cierran los contactos deRL2 ya que el CD4017 llevará contados tres pulsosy aparece un “1” lógico en la pata Q3. Estos con-tactos estarán conectados a la tecla de llamadadel celular con lo cual el móvil recibe el aviso de

llamada y automáticamente “trae” a su memoriael último número que fue discado (como ocurrecon cualquier celular) y precisa un nuevo pulso endicha tecla para que se haga la llamada a dichonúmero. Este pulso se recibe cuando el CD 4017cuente el quinto pulso y haya un “1” lógico en Q5.

De esta manera, el teléfono llamará al númeroque hayamos programado y cuando se reciba lallamada y se sepa que es de ese móvil, sabremosque la alarma se disparó. Es posible conectar unoscilador que emita un sonido cuando se dispare

Saber Electrónica

29

Detectores de ProximidadLista de materiales del circuito de la figura 1

R1 - 470ΩR2, R3 , R4 - No existen (pertenecen a una modifica-ción del circuito, ver texto)R5 - 1MΩR6 - 10kΩR7 m- 470ΩR8 - 10kΩR9 - 1kΩR10 - 1kΩVR1 - Pre-set de 500kΩD1 a D11 - 1N4148 - Diodos de uso general.D12 - Diodo Led de 5mm color rojo.D13 - Diodo Led de 5mm color verde.D14, D15 - 1N4148 - Diodos de uso general. Q1, Q2 - BC548 - Transistores NPN de uso general.C1 - 4,7µF - Electrolítico x 16V.C2 - 22µF - Electrolítico x 16V.C3 - 47µF - Electrolítico x 16V.C4, C5 - 100nF - Capacitores Cerámicos.

IC1 - CD4093 - Circuito integrado CMOS.IC2 - CD4017B - Circuito integrado digital.SW1 - Pulsador normal abierto para circuito impreso.SW2 - Pulsador normal cerrado para circuito impreso.CN1 - Conector - Del sensor que cierra contactoscuando detecta intrusos.CN2 - Conector - Del sensor que abre contactoscuando detecta intrusos.CN3 - Conector - Al teléfono celular para terminar lallamadaCN4 - Conector - Al teléfono celular para iniciar la lla-mada.RL1, RL2 - Relés de 12 para circuitos impresos concontacto simple.B1 - Batería de 9V

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje,teléfono celular (ver texto), cables, estaño, soldador,herramientas para desmontar el celular, elementos defijación, etc.

Figura 3a - La placa de circuito impresoposee algunos puentes que debe hacer

con cablecitos.Figura 4 - Conexión de la placa del disca-

dor al teléfono.

Mont - discador 11/18/11 11:18 AM Página 29

la alarma y que estécerca del micrófono delcelular para que al recibirla llamada escuchemosdicho sonido y tengamosla seguridad de que setrata de nuestro dispositivo(esto es por si el teléfonoque recibe la llamada notiene identificador de lla-mada).

Debemos aclarar que elCD4017 seguirá contandoy cuando cuente 7 pulsosvolverá a activar a RL1para dar fin a la llamada.

Al finalizar la cuenta elcircuito quedará nueva-mente en condiciones deespera de manera que sise detecta un nuevo dis-paro, el ciclo volverá acomenzar.

Debemos aclarar que elteléfono celular deberátener saldo, caso contrariono se podrá establecer lallamada.

Para armar el circuitopuede emplear unaplaca de circuito impresocomo la mostrada en lafigura 3.

En la figura 4 tenemosuna esquema que mues-tra cómo debe hacerse laconexión al celular y enlas figuras 5 y 6 se repro-ducen imágenes del sis-tema utilizando un celularMotorola modelo C139. Teléfonos como este, o elNokia 1100 o el Motorola C115 son económicos,fáciles de montar, fáciles de soldar cables a lasteclas de llamada y fin de llamada y robustos

como para que no tenga problemas al realizar laconexión.

Obviamente, este circuito es simplemente unprototipo que puede mejorarse y mucho. Si desea

Saber Electrónica

30

Montaje

Figura 3b - Placa de circuito impreso del discador GSM.

Mont - discador 11/18/11 11:18 AM Página 30

Ya sea porque dejamos de utilizar el vehículopor tiempos muy prolongados o porque labatería está próxima a agotarse este circuito

permite dar carga a la misma de forma ade-cuada e indicando por medio de un LED cuandoel proceso ha concluido.

Como se puede apreciar el circuito de la figura1 es una fuente de alimentación convencional,seguida de un regulador LM338 el cual es contro-lado por medio de un amplificador operacionalque se encarga de controlar el estado de la cargapara detectar el momento preciso en que debedetenerse y accionar el LED indicador.

El divisor resistivo de tres etapas permite, por unlado tomar la tensión de referencia para el ampli-ficador operacional y, por el otro, controlar el regu-lador LM338 por medio de la salida del operacio-nal. De esta forma, el corte de carga se producecuando la corriente cae por debajo del medioamperio, cuando el circuito comienza a oscilarhaciendo conducir el transistor que hace pasarcorriente al LED haciéndolo brillar para indicar el finde la carga.

Nótese que el puente rectificador es de 10amperios (tensión igual o superior a 50V) por lo queno es para soldar en circuito impreso sino atornillar

un esquema más completo en Saber ElectrónicaNº 250 publicamos un artículo sobre Domótica ydimos claves como para que pueda descargarvarios circuitos, algunos sencillos y otros microcon-trolados que pueden serle de amplia utilidad.

Para terminar, en la página www.electronica-electronics.com. enontrará un video de funciona-miento del sistema y más detalles sobre el circuitode origen. A su vez, podrá encontrar otros circuitosde interés.

Saber Electrónica

31

Detectores de Proximidad

Figura 5 - Detalle de conexión de la placa en las teclas dellamada y fin de llamada de un móvil Motorola C139.

Figura 6 - Una vista del sistema montado en un gabinetemetálico que incluye el celular.

CARGADOR AUTOMÁTICODE BATERÍAS

Mont - discador 11/18/11 11:18 AM Página 31

al gabinete metálico del equipo y conectar pormedio de terminales. El capacitor de filtrado inicialpuede ser soldado sobre la placa o puede serabrazado en el gabinete por medio de dos pre-cintos plásticos y soldado en paralelo con los ter-minales positivo y negativo del puente de diodos.EL interruptor general es del tipo empleado encafeteras eléctricas los cuales tienen en su interiorla lámpara de gas de neón que se ilumina alencender el equipo.

Debe prestar mucha atención a como seconecta este interruptor dado que es muy comúnconfundir las terminales y poner en corto la líneade 220V. El regulador LM338 debe ser montadofuera del circuito impreso sobre un adecuado disi-pador de calor de no menos 10 x 10 cm de super-ficie. Si se quiere, se puede colocar un amperíme-tro de CC en serie con el borne positivo de lasalida hacia la batería para monitorizar visual-

mente el estado de corriente de la carga. Este ins-trumento puede ser análogo o digital indistinta-mente, aunque hoy día es mucho mas vistoso unodigital. El borne positivo del instrumento seconecta con el circuito y el negativo va hacia labatería (hacia su borne positivo). La resistencia de0.1 ohm debe ser montada sobre la plaqueta,pero levantada 2 o 3 cm de esta para impedirque el calor altere el la placa de circuito impreso.Es posible colocar un buzzer que suene al tiempoque brilla el LED. Este se debe conectar entre elánodo del LED y el emisor del transistor y debe serdel tipo electrónico, con oscilador incluido en suinterior.

Para utilizarlo basta con colocar la batería a car-gar, encender el sistema y presionar el pulsadorque da comienzo a la carga. Al terminar el LED seiluminará y se deberá apagar el sistema y quitar labatería de los bornes.

Montaje

Figura 1 - Circuito del cargador automático de baterías

EDICION ARGENTINANº 142 MARZO 2012

Director Ing. Horacio D. Vallejo

RedacciónGrupo Quark SRL

Jefe de ProducciónJosé Maria Nieves (Grupo Quark SRL)

StaffAlejandro Vallejo

Liliana VallejoFabian Alejandro Nieves

Grupo Quark SRL

PublicidadAlejandro Vallejo

Editorial Quark SRL (4301-8804)

Web Manager - Club [email protected]

Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Guten-berg 3258 - Cap. Interior: Distribuidora BertránS.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.Fed. Uruguay:RODESOL: Ciudadela 1416 -Montevideo.

Impresión: I m p r e s i o n e s B a r r a c a s . C a p . F e d . B s . A s .

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firma-das. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec-tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad denuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del mate-rial contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comer-cialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionadostextos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorizaciónpor escrito de la Editorial.

EDITORIAL QUARK S.R.L.

Propietaria de los derechos en

castellano de la publicación mensual

SABER ELECTRÓNICA

Grupo Quark SRL San Ricardo 2072, Capital Fe-

deral (1273) TEL. (005411) 4301-8804

Mont - discador 11/18/11 11:18 AM Página 32