Electroclínica

Este dispositivo al que he llamado «inductáfono» permitirá escuchar mediante auriculares los campos electromagnéticos que generan aparatos de todo tipo mediante la inducción de dichos campos en los dos sensores del equipo. El circuito es muy sencillo. Se trata de dos operacionales de bajo ruido en cuyas entradas hay sendas bobinas que permiten la inducción de campos electromagnéticos muy débiles. Las salidas se han encaminado a un conector Jack para que se pueda oír la señal stereo generada mediante auriculares.

Para realizar la placa de circuito impreso hago previamente un diseño de la misma, teniendo en cuenta que para ahorrar espacio voy a usar condensadores SMD, ya que al ser cerámicos y de un valor alto (2,2µF) serían de un tamaño demasiado grande.

Escojo un circuito impreso de fibra de vidrio, que proceso por el clásico método de pintado y baño en ácido activado con peróxido de hidrógeno de 110 volúmenes.

Una vez realizada la placa cableo en modo aéreo los componentes para hacer una primera prueba. El resultado de esta primera prueba es espectacular. Puedo oír incluso la señal de audio que transporta el cable de un altavoz con solo acercar las bobinas al mismo.

Las bobinas que actúan como sensores están sacadas de los microfiltros que se entregaban con los kits ADSL. Son de 10mH cada una. Se pueden probar otros valores, pero las pruebas arrojan un resultado muy bueno.

En la siguiente imagen de la cara de pistas del circuito impreso se pueden ver los condensadores SMD. Son de 2,2µF / 16V.

Voy a fabricar un doble sensor con las bobinas de 10mH que acabo de probar. Para ello utilizo dos pequeños trozos de placa de fibra de vidrio, añado dos separadores de plástico y las bobinas y mecanizo el conjunto.

Los orificios practicados me permitirán fijar el conjunto sobre la caja y pasar los cables para poderlos conectar a la placa. Como opción para proteger los bobinados se pueden cubrir las bobinas con termorretráctil, lo cual no va a disminuir su sensibilidad.

A continuación puedo mecanizar la caja para introducir en ella los distintos elementos. Puede verse que he añadido un interruptor de dos posiciones para encender o apagar el dispositivo, pero se puede instalar un pulsador. No he previsto ningún sistema de confirmación de encendido (led o similar) para no interferir en la captación electromagnética de ningún modo. La caja está preparada para la instalación de una pila de 9V, que es la que alimentará el dispositivo.

Truco: en todos los tornillos deposito una pequeña gota de laca pintauñas, que tendrá efecto antidesroscante cuando esta se seque.

Finalmente diseño una etiqueta para ponerla en el frontal y darle así un acabado más profesional. Con el dispositivo ya montado hago unas cuantas pruebas. El equipo no puede ser más sencillo de usar: se instala una pila de 9V, se conectan unos auriculares a la salida Jack, se activa el interruptor y ya se pueden escuchar los campos magnéticos. Solo con acercarlo a cualquier aparato activo podremos oír todas las señales que generan sus circuitos. Es bastante sensible.

He realizado pruebas con ordenadores, monitores, televisiones, equipos de radio, equipos de sonido o relojes de cuarzo. En este último caso, el inductáfono es tan sensible que detecta los pulsos del segundero cuando se aproxima a la maquinaria del reloj. En el siguiente vídeo se pueden ver algunos ruidos captados en diferentes equipos electrónicos.

Con el inductáfono podrás detectar fugas y localizar ruidos eléctricos y electromagnéticos. Su reducido tamaño lo hace ideal para transportarlo en una funda pequeña. Yo recomiendo una funda rígida para disco duro de 2,5″, ya que la protección es esencial al ser las bobinas de ferrita, un material frágil. Sobra decir que la salida de auriculares se puede enviar a una entrada de línea para realizar performances en directo o para grabar todo lo que se capta.

Si quieres leer directamente los diferentes apartados de esta publicación selecciona el enlace deseado:

–Mono monoestable
–Modo biestable
–Modo astable
–Circuito soft-astable
–Aplicaciones

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El 555 es un circuito integrado muy versátil que, pese a haber sido inventado en 1971 por la marca Signetics, sigue usándose hoy en día para múltiples aplicaciones relacionadas con el control de tiempo y la interacción con dispositivos. De hecho el 555 es un multivibrador (circuito oscilador que genera una onda cuadrada) que tiene funciones de temporización. La configuración del tiempo de funcionamiento y por tanto de la frecuencia de su onda cuadrada de salida es muy fácil de configurar, ya que se hace mediante el valor de un condensador y de una o dos resistencias, dependiendo del modo de trabajo.

Con frecuencias de salida bajas se puede usar como un temporizador, y con frecuencias altas como un generador de tonos. Si le dotamos de una salida de frecuencias aún más altas, no audibles, podemos usarlo para ahuyentar algunos tipos de animales conectando un piezoeléctrico. También se puede usar como un generador de señal. Al respecto de las fórmulas aquí expuestas, la resistencia tiene que calcularse en ohmios y la capacidad en faradios. Por tanto, una resistencia de 33K se mostrará en las fórmulas con un valor de 33000Ω, y un condensador de 2200μF se mostrará con un valor de 0,0022F. Igualmente, el tiempo se expresa en segundos, por lo que un tiempo de 2 minutos tendrá un valor en las fórmulas de 120s. 

La siguiente imagen muestra el diagrama de bloques interno del 555. Básicamente se trata de un Flip Flop reseteable externamente que está gobernado por dos comparadores. La onda cuadrada de la salida está formada por un estado bajo (0V) y un estado alto (tensión de alimentación, +V).

Los pines del 555 tienen las funciones siguientes:
-Pin 1: GND. Masa.
-Pin 2: Trigger. Si se produce un pulso a 1/3 de la tensión +V o menos, se genera el disparo.
-Pin 3: Output. Salida de onda cuadrada.
-Pin 4: Reset. En estado bajo (0V) se anula la tensión de salida. Para evitar falsos resets se conecta este pin a +V.
-Pin 5: Control Voltage. Puede hacer modular la salida del 555 aplicando tensión o señal en este pin. Cuando no se usa conviene conectarlo a masa a través de un condensador de 10 o 100nF.
-Pin 6: Threshold. Entrada de un comparador interno responsable del estado del flip flop.
-Pin 7: Discharge. Permite descargar el condensador asociado, pasando la salida de estado alto a bajo cuando la tensión de este pin alcanza 2/3 de +V.
-Pin 8: +V. Tensión de alimentación, según la hoja de características, entre 4,5V y 16V.

MODOS DE TRABAJO DEL 555

El 555 puede trabajar de diferentes modos según la conexión de los componentes anexos, y estos modos se pueden combinar con varias unidades para lograr diferentes efectos. Para estas aplicaciones existen circuitos integrados que incluyen dos o más 555 en su interior, como es el caso del 556, que lleva alojados dos unidades.

Los modos de trabajo del 555 son: monoestable, biestable y astable. A continuación cito los tres modos de trabajo con algunos circuitos de ejemplo y las fórmulas para calcular los tiempos de su salida, que siempre será el pin 3. Los tiempos que se muestran en las fórmulas son los que se consiguen con los valores de los componentes indicados en cada esquema.

MODO MONOESTABLE

En el modo monoestable el 555 realiza una temporización cuando se presiona un pulsador. Al activarlo, la salida pasa a estado alto mientras se contabiliza el tiempo programado, tras lo cual la salida vuelve a estado bajo a la espera de una nueva activación del pulsador. Dicho pulsador se conecta entre el pin 2 (Trigger) y masa, ya que dicho pin necesita un estado bajo para activar el disparo. Por eso, como puede verse en el siguiente esquema, se ha colocado la resistencia pull-up R1 desde el pin 2 a +V, lo cual hace que al liberar el pulsador el pin 2 quede en un estado alto. También puede verse la fórmula para calcular el tiempo que estará activo con cada disparo.

Es importante reseñar que si durante el tiempo de activación se produce un nuevo disparo activando el pulsador, el ciclo de trabajo no se verá afectado. Sin embargo, si se desea detener el ciclo y que la salida vuelva a estado bajo antes de acabarlo basta con llevar el pin 4 a masa. Ahora bien, mientras el pin 4 no esté en masa se debe conectar a +V para evitar falsos resets. Esto se puede hacer con un pulsador de dos posiciones: terminal NC a +V, terminal NO a masa y terminal C al pin 4 del 555.

Si necesitamos un temporizador que permita seleccionar varios tiempos diferentes podemos recurrir por ejemplo a añadir varias capacidades conmutables desde un selector rotatorio. El siguiente esquema muestra un ejemplo, aunque hay otras posibilidades como conmutar resistencias o bien ambas cosas de forma paralela.

MODO BIESTABLE

En el modo biestable el 555 permanece en estado bajo hasta que no se active un pulsador “On”, momento en el que la salida pasa a estado alto. Dicho estado se mantendrá hasta que no se active un segundo pulsador “Off”, tras lo cual permanecerá en estado bajo indefinidamente hasta una nueva pulsación en “On”. R1 actúa como resistencia pull-up del pin 2 (Trigger), y R2 como resistencia pull-down del pin 6 (Threshold).

Hay que mencionar que sucesivas activaciones de un mismo pulsador no tendrán ningún efecto. Solo se producirán cambios con activaciones alternativas de ambos pulsadores. En este modo de trabajo no existen fórmulas de cálculo de tiempo, ya que la salida solo cambiará con la activación de los pulsadores.

MODO ASTABLE

En el modo astable el 555 generará una onda cuadrada a su salida de manera autónoma mientras permanezca alimentado. Esto lo hace ideal para, por ejemplo, generar pulsos de reloj a toda una circuitería digital. El siguiente esquema muestra el conexionado para que el 555 trabaje en dicho modo. Las fórmulas mostradas sirven para calcular los tiempos del estado alto y el estado bajo.

En el esquema anterior se ha añadido un diodo 1N4148 a la clásica configuración astable. Este diodo ayuda a que el duty clycle pueda programarse al 50% de ser necesario. El duty cycle es el porcentaje de onda que está en estado alto frente al que está en estado bajo. No obstante hay una configuración más adecuada para obtener un duty cycle del 50%. En el siguiente esquema puede verse que la carga y descarga del condensador C1 se hará siempre sobre R2, y está gobernada por la propia salida (pin 3). R1 simplemente asegura que la carga del condensador sea al mismo valor que +V.

CIRCUITO SOFT-ASTABLE

Con un transistor y un condensador adicional podemos hacer que la salida de onda cuadrada de un 555 en modo astable se module en su subida y su bajada generando una rampa. Si conectamos un led a dicha salida (recordemos, siempre es el pin 3), el efecto sería que se encendería y apagaría de forma progresiva. El esquema siguiente muestra cómo conectar un 555 para lograr un modo de trabajo soft-astable.

Para modificar los parámetros de la salida podemos seguir las siguientes premisas:
-C2 modificará los tiempos de subida y de bajada del estado alto de la onda de salida: más capacidad implica curvas más lentas.
-R1 y C1 modificarán el tiempo de estado alto de la onda de salida: más resistencia y/o capacidad implican pulsos más largos.
-RV1 modificará el tiempo de estado bajo de la onda de salida: más resistencia implica más distancia entre pulsos.

Según se deduce del gráfico anterior, si la conjunción de C1+R1 dan un tiempo más corto de lo que puede suplir C2, la salida no llegará a proporcionar un nivel suficientemente alto por faltarle tiempo para ello.

APLICACIONES DIVERSAS CON EL 555

Con este integrado se pueden hacer multitud de circuitos para fines muy diversos. Un ejemplo sería una sirena bitonal. Combinando dos 555 en modo astable, el primero puede inyectar su salida (pin 3) al pin 5 del segundo para modular su oscilador. La imagen siguiente muestra cómo conectarlos entre sí. Es importante dotar al transistor TIP41 de un disipador.

Otra posible aplicación es un theremin óptico. La idea consiste en substituir una de las resistencias por un fotodiodo o un fototransistor. A continuación se puede ver un esquema para montar un theremin. La frecuencia de oscilación dependerá de la luz que incida sobre el componente optoelectrónico. Se pueden probar diversos fotodiodos y fototransistores y, si es conveniente, variar la capacidad del condensador si el rango de frecuencias no es suficientemente amplio. 

—> AQUÍ <— puedes ver cómo fabriqué un theremin óptico.

Una aplicación más de tantas que existen podría ser un sensor de luz. Cambiando una de las resistencias por una LDR (light dependant resistor), se puede hacer que la luz interactúe con el 555.

En este caso se ha usado como salida un altavoz, ya que se genera un tono de alarma, pero se pueden usar otros dispositivos como un relé con su diodo 1N4148 en inversa o un led con su resistencia limitadora. —> AQUÍ <— puedes ver una aplicación que hice del sensor de luz para encender una vela electrónica.

También se puede usar la configuración astable para realizar un metrónomo. El siguiente esquema muestra un 555 cuya salida tiene un duty cycle por encima del 90%. Para que se oigan los “clicks” conectamos el altavoz al positivo, con lo que solo se oirá la porción de onda en estado bajo (10% o menos de cada ciclo). Para no sobrecargar el altavoz con la salida a nivel alto (que corresponde a la tensión de alimentación), se ha intercalado una resistencia limitadora de 75 ohmios. Se puede subir a 100 o 120 ohmios según la tensión a la que se alimente el 555. RV1 controlará el tempo.

OTRAS APLICACIONES

Seguro que al lector se le pueden ocurrir muchas aplicaciones, como control de motores, generadores de frecuencia, generadores de pulsos, circuito de reloj para lógica digital, etc. Aquí quisiera enlazar con una avería que solucioné fabricando un generador de pulso con un 555, ya que es una aplicación práctica con diseño a medida interesante de analizar. Se trataba de un distribuidor de vídeo Kramer al que le fallaba el integrado generador de señal Reset. Puedes ver dicha reparación —> AQUÍ <—.

Capturadora de señal HD-SDI que debido al uso tiene el conector USB-B 3.0 defectuoso. Tiene encendidos aleatorios y es imposible usarla. Normalmente esto corresponde a la fuerza que se ejerce en el conector al poner y quitar el cable o al moverlo cuando está enchufado. La apertura se realiza a presión.

La solución obligada es el cambio del conector. He calificado esta reparación con nivel avanzado debido a que se necesita soldadura por aire y además se trata de una substitución muy delicada que requiere experiencia, ya que los pads son tan pequeños que cualquier operación errónea los desprendería de la placa de circuito impreso y arruinaría el resultado irremediablemente.

Para desoldar el conector primero separo el chasis de las dos soldaduras laterales, quedando sujeto por los pines. Es muy importante no tirar del conector para no arrancar los pads y/o las pistas. Luego, con el equipo de soldadura por aire caliente programo un flujo medio / bajo a una temperatura de 340 grados centígrados. Cuando las soldaduras de los pines se derriten retiro el conector desplazándolo hacia el borde de la placa, nunca tirando hacia arriba para no partir los pads. En la siguiente imagen se puede ver (abajo) que he colimado los componentes adyacentes con cinta Kapton con el fin no dañarlos con el aire caliente. Puede apreciarse que el conector tenía partidos algunos pines debido al movimiento.

Los orificios laterales del chasis los he vaciado calentando con el soldador de precisión y usando la bomba de desoldado. Luego he retirado los pines rotos y he saneado los pads. Limpio también con alcohol isopropílico la zona. Con eso puedo instalar el recambio nuevo. Fijo el conector a la placa soldando primero el chasis. Luego uso aire caliente para soldar los pines con la ayuda de flux. Si es necesario repaso con mucho cuidado los pines con el soldador de precisión, revisando las soldaduras en el microscopio electrónico. Puede usarse estaño en pasta.

Finalmente, para dotar al conector de más aguante a la tracción transversal, sueldo dos hilos desde ambos lados del chasis a la cara opuesta de la placa. No es gran cosa, pero ayudará a mantener fijado el conector al circuito.

Con esto se queda el dispositivo reparado. Se comprueba en el ordenador y se ve que es reconocido por el sistema. En una segunda comprobación se realiza la captura de señal correctamente.

Atención: esta es una avería típica de este modelo.

Mezclador de audio con un fuerte ruido en todos los canales, que sale por las salidas Master y auriculares. El ruido varía ligeramente al activar los diferentes efectos de audio. A continuación se muestra el ruido que se puede escuchar.

Cuando se presenta este ruido en estos dispositivos hay que verificar el funcionamiento de la placa de efectos Lexicon. Para ver qué está ocurriendo tengo que abrir el mezclador. Quito los 6 tornillos Phillips / Torx del panel superior indicados en la siguiente imagen.

Ahora doy la vuelta al mezclador y saco los 12 tornillos Phillips que se indican en la siguiente fotografía. Como hay tornillos de dos tipos conviene colocarlos de forma que recordemos su posición original.

Acto seguido retiro los 2 tornillos Phillips de los embellecedores laterales de plástico, uno por cada lado. Luego podré sacarlos haciendo un poco de palanca.

Al quitar los embellecedores laterales veo el origen del problema. Un fallo de diseño hace que la placa de efectos toque con el chasis. Es posible que anteriormente solo quedara demasiado cerca, pero con el tiempo y el calentamiento propio del funcionamiento, el panel ha podido sufrir alguna variación, generando este problema. Se habría evitado poniendo en el interior del panel inferior un protector de plástico, como tienen muchísimos aparatos.

La solución pasa por desmontar la placa de efectos Lexicon, simplemente quitando los 2 tornillos Torx que tiene y tirando de ella.

Se comprueba el mezclador sin la placa de efectos y muestra un funcionamiento perfecto. Como en este caso es un mezclador que se usa en un aula de docencia y no se hace uso de los efectos, se decide dejarlo sin la placa instalada. Pero si se desea reparar la placa de efectos lo primero a comprobar son los condensadores electrolíticos marcados en la siguiente fotografía, ya que probablemente encontremos alguno fuera de valor.

Si eso no arregla el problema, la solución está en buscar el esquema y comenzar a seguir señales con el osciloscopio para localizar la avería.

El presente montaje te permitirá disponer de un comprobador de diodos Led para todo tipo de modelos, no necesitando conectar ninguna resistencia para el test. También podrás comprobar la tensión de los diodos zéner, en caso de que tengas dudas. Es pequeño, portable y muy útil, y dispone de un display que nos mostrará la tensión de trabajo.

Este comprobador de diodos se centra en el conversor DC-DC MT3608, que proporciona una salida a demanda de hasta 28V DC. Dicho conversor viene montado en una pequeña placa con una resistencia ajustable. Dicha resistencia se ajustará hasta que la tensión de salida sea la máxima posible. En mi caso 27,2V alimentándolo con la pila de 9V. Es un ajuste que se realiza una sola vez.

El funcionamiento del conversor MT3608 está basado en el chip XL6009, un elevador de tensión continua que trabaja a 400KHz y podría proporcionar en condiciones óptimas hasta 4A de salida. En este caso se manejarán corrientes ínfimas y, de hecho, lo alimentaré con una pila tipo 6LR61 de 9V.

La siguiente imagen muestra un esquema de conexionado de los diferentes elementos que conforman el comprobador de diodos. Además del conversor MT3608 necesitamos un voltímetro Led, una resistencia de 2K2, una pila de 9V con su portapilas, un interruptor de dos posiciones y un circuito, la caja donde albergar todo el montaje y algún sistema para conectar los diodos y comprobarlos. Esto último lo veremos más adelante.

He elegido una caja plástica pequeña. Para mecanizarla hago el orificio para el display Led y un pequeño orificio lateral para la resistencia de ajuste del MT3608. Uso una broca de desbarbar para abrir el agujero rectangular.

Acoplo en un lateral de la caja el portapilas, el cual fijo con cinta de doble cara y atornillo por seguridad. Realizo el cableado de todo según el esquema visto antes dejando margen suficiente por si en el futuro tengo que desmontar algún elemento. He fijado el conversor DC-DC con adhesivo termofundible.

Para la comprobación de los diodos he fabricado una pequeña placa de circuito impreso con dos zonas de contacto amplias (una positiva y otra negativa) y también he acoplado un zócalo con cuatro contactos: dos positivos y dos negativos. Esto me permitirá acoplar los diodos por contacto o bien enchufándolos al zócalo. Decir que este último está sacado de un zócalo 8-DIL para integrados de 8 pines (tipo 555), el cual he cortado por la mitad y he adaptado.

En la siguiente fotografía puede verse el perfil del comprobador de diodos, con el zócalo de conexión y el orificio a través del cual se puede ajustar la tensión de salida del MT3608. Si bien no es estrictamente necesario tener acceso a dicho ajuste, yo he preferido hacerlo así.

Una vez montado todo es hora de probarlo. Al encenderlo el display mostrará la tensión máxima de salida que dejé ajustada. Al conectar un diodo led nos mostrará automáticamente la tensión con la que se está alimentando. En el caso de la siguiente imagen, el Led amarillo de 3mm se está alimentando a 2,02V. Esta lectura es especialmente útil cuando tenemos que seleccionar Leds que trabajen juntos. Por ejemplo, vamos a poner iluminación led a un display LCD que funcionaba con bombillas: para que todos los Leds a utilizar den el mismo brillo y no queden zonas irregularmente iluminadas escogeremos aquellos que nos den la misma lectura de tensión en el comprobador de diodos. De ese modo los Leds brillarán de forma uniforme entre sí.

Si conectamos un diodo Zéner en modo inverso (cátodo en el positivo y ánodo en el negativo), el display nos mostrará automáticamente la tensión Zéner. Así podemos comprobar que los diodos Zéner están bien o podemos saber la tensión de un diodo que no tiene referencia o bien tiene una codificación que no encontramos.

El resto de diodos es mejor comprobarlos con testers profesionales, aunque para un apuro nos puede indicar si el diodo está inservible.

La plancha de cocina Grill Rodeo de la firma Palson tiene un termostato externo que asume el control de la temperatura. Dicho termostato se conecta a un lateral de la plancha y le proporciona corriente y conexión de tierra. En este caso existe alguna avería que impide su funcionamiento. Enchufando el termostato a un conector Schuko de forma autónoma no funciona. Hay que abrir para comprobar qué falla. Para ello tengo que quitar los 4 tornillos de su parte posterior y deslizar la chapa de tierra como indica la flecha verde para extraerla.

El interior muestra el termostato en la zona central y los contactos a la izquierda. Cerca de la base un piloto de neón. En un lateral (arriba en la siguiente imagen) un tubo de protección térmica esconde algún elemento. Hay que descubrir qué es.

Dentro del tubo de protección térmica hay un fusible térmico que se convierte en el primer sospechoso, aunque también podría ser el termostato, cosa menos probable. Al comprobar dicho fusible no obtengo continuidad, por lo que tengo que proceder a su substitución.

Se trata de un fusible de 117ºC y 10 amperios. Es fundamental mantener la normativa de seguridad y no emplear elementos de protección de diferente valor, ya que ponemos en peligro la integridad de los dispositivos y de las personas que los utilizan. Pero la seguridad no solo afecta al valor de los componentes a substituir, sino también a cómo van montados. Al ser esta plancha de cocina un elemento de alta temperatura, el fusible no va soldado, sino crimpado. En la imagen anterior se puede ver que el fusible va crimpado directamente al terminal de salida. Como no encuentro un recambio de dicho terminal lo que haré será cortar el fusible defectuoso dejando un trozo de terminal por cada lado. Crimparé el nuevo fusible superponiendo sus terminales a los trozos que dejé del antiguo.

Para hacer esta operación se necesita una crimpadora de terminales Faston y terminales de empalme. En la siguiente imagen se puede ver un detalle de dicha crimpadora, así como un terminal como los que yo he usado (cortándolo por la mitad o bien por una cuarta parte, según espacio disponible).

El terminal crimpado debe quedar perfectamente apretado para evitar falsos contactos y por ende calentamientos inesperados. La fotografía siguiente, realizada con microscopio, revela un empalme realizado por crimpado. Como puede verse, los terminales han de superponerse y, dejando un poco de sobrante por cada lado, se crimpa con el terminal. Se puede proporcionar un segundo crimpado para reforzar el conjunto, que ha de quedar compacto.

Una vez crimpado el nuevo fusible térmico cierro el termostato y compruebo su funcionamiento. El piloto de neón se enciende, mostrando su correcto funcionamiento.

Nota adicional: este termostato se conecta a un dispositivo con una resistencia de 2.000W. Al ser el fusible de 10A y soportar una tensión de 220V, la potencia que puede suministrar será de unos 2.200W. Este sobrante de 200W es más que suficiente como margen de seguridad. De todas formas un pico de corriente puede ser motivo de que este fusible se halla roto. Como consejo, siempre enchufe a la corriente este dispositivo estando apagado.

En determinados circuitos podemos requerir de pulsos de reloj segundero para usarlos como base de tiempo. Hay circuitos integrados que cumplen esta función, pero ¿sabías que con muy poco dinero puedes tener un circuito que te genere estos y otros pulsos? ¿Y que incluso los puedes usar para hacer señalizaciones con leds para, por ejemplo, circular en bicicleta advirtiendo de tu presencia? Aquí propongo una forma baratísima de generar pulsos con precisión de 1 segundo para diversas aplicaciones.

La idea es sencillísima: sacar los pulsos de un reloj de cuarzo de bajo coste. En este caso he comprado uno en el bazar de mi barrio a poco más de 2 euros.

Es importante diferenciar dos tipos de relojes de cuarzo de sobremesa, ya que sus pulsos son diferentes:
-Segundero con movimiento por pasos: hace el típico sonido «click…click…click».
-Segundero con movimiento continuo: apenas suena, el segundero se mueve de forma uniforme.
El montaje aquí representado se basa en el primero de los casos.

Abro el reloj para acceder al circuito generador de pulsos, que es uno de los más típicos y fáciles de encontrar. Se trata de un SKW. La siguiente imagen muestra el circuito dentro del mecanismo del reloj.

En la siguiente imagen puede verse el circuito separado de la mecánica. Es un simple vibrador sincronizado con un cristal de cuarzo que tiene tres salidas:
1-Buzzer: genera una secuencia repetitiva de 4 pulsos y una pausa dentro de cada segundo.
   Estos pulsos solo se generan cuando existe un puente entre masa y la entrada ACT.
2-CLK1: Genera un pulso positivo de 30ms cada 2 segundos exactos.
3-CLK2: Genera un pulso negativo de 30ms cada 2 segundos, pero alternados con los anteriores.

Por tanto, las salidas CLK1 y CLK2 generan entre sí pulsos cada segundo, uno positivo, otro negativo, y así sucesivamente.

La siguiente imagen muestra cómo es el circuito de reloj.

En el esquema que muestro a continuación se representa cómo se conecta este circuito de reloj a unos leds, aunque las salidas +BUZZ, CLK1 y CLK2 se pueden enviar a unos transistores, activando sus bases, para poder activar circuitos con más carga o tensión como arrays de leds. Estos leds pueden usarse, por ejemplo, para mostrar nuestra presencia en la carretera cuando vamos en bicicleta.

Los leds 1 y 2 están conectados en modo complementario, uno inverso al otro y ambos en paralelo. Esto asegura que uno se encienda con los pulsos de la salida CLK1 y el otro con los pulsos de la salida CLK2. La cadencia de ambos entre sí será de 1 segundo exacto por pulso. Si se requiere usar en una misma línea ambos pulsos se puede emplear un par de diodos 1N4148 uniendo ambas salidas en una.
El led 3 solo se encenderá cuando la entrada ACT esté derivada a masa, como puede verse en la foto de la placa de circuito impreso (puente J1).

Para entender cómo son los pulsos de este circuito de reloj y cómo están sincronizados entre ellos he elaborado este gráfico explicativo. En él pueden verse las tres salidas y qué estados tienen en cada momento. Esta cadencia se repite de forma infinita mientras el circuito esté alimentado a una tensión de 1V a 3V. Aunque el circuito está diseñado para funcionar a 1,5V se puede alimentar a 3V para usar las salidas directamente sobre leds de 3mm, sin necesidad de resistencias. Si se necesita más tensión de salida la solución es usar transistores conectados a tensiones más altas.

Las salidas CLK1 / CLK2 pueden tener múltiples aplicaciones, por ejemplo pulsos de segundos para activar relojes digitales, contadores, etc. También se puede usar una de las salidas para hacer un piloto de aviso (de presencia de una alarma, por ejemplo), ya que puede iluminar brevemente un led cada 2 segundos. En este caso una pila de litio CR2032 puede durar bastante tiempo.
La salida BUZZ se puede usar por ejemplo para alertar de nuestra presencia cuando vamos en bicicleta en vías transitadas por otros vehículos.

La siguiente animación muestra cómo se verían los leds si se conectaran a las tres salidas de forma simultánea, pero se pueden conectar individualmente a cualquier salida.

La salida BUZZ es una señal modulada que se envía en forma de 4 breves pulsos seguidos de una pausa, y así de manera continua. Corresponde a la alarma del reloj, que en realidad se enviaría a un piezoeléctrico. Sin embargo, si se envía a un led se encenderá, ya que los 4 pulsos modulados llevan una tensión igual a la tensión de alimentación del circuito. Así es como se vería la señal de la salida BUZZ en el osciloscopio.

Si se observa un aumento de la frecuencia de los pulsos de la salida BUZZ al conectarla a un led o transistor se puede cargar añadiendo en paralelo una resistencia de 12Ω. Esto ocurre porque al quitar el piezoeléctrico se elimina también la carga resistiva que éste proporciona a la salida, pudiendo modificar sus propiedades.

Por su parte, las señales CLK1 y CLK2 se verían de esta forma en el osciloscopio digital. Como puede apreciarse, unos y otros pulsos son alternos pero entre sí guardan una distancia temporal de 1 segundo exacto. La base de tiempos del osciloscopio estaba puesta en 1 segundo. La magnitud vertical es de 1V/div, por tanto son pulsos de +3V y -3V.

En conclusión, un simple reloj de cuarzo de menos de 3€ nos puede proporcionar pulsos bastante precisos que pueden usarse para múltiples aplicaciones. Cada cual escoja la que le interese o abra nuevas posibilidades en el uso de este simple circuito.

Barra de leds con sensor PIR que no enciende ni carga. Ha sufrido algún golpe que probablemente es la causa del problema.

Para abrir la barra de leds tengo que extraer los dos tornillos laterales de tipo «Triangle», uno de los cuales está bajo el precinto de control de calidad.

Posteriormente quito la cápsula del sensor. Esta cápsula permite aumentar la eficiencia de la detección infrarroja. Sale simplemente tirando de ella, ya que va encajada a presión.

Acto seguido deslizo el plástico frontal y descubro que uno de los leds, el de carga, no está. Seguramente de una caída o golpe se ha desprendido de la placa. Procedo a substituirlo por uno igual. Es de color rojo. Hay que usar aire caliente con un flujo muy suave, ya que el led es tan pequeño que podría salir volando si el caudal de aire es generoso.

Tras substituir el led y reparar una soldadura dudosa de la batería se comprueba la barra, dando un resultado correcto de funcionamiento.

Nota: este equipo Hifi es el mismo que el Akai AMD-75. Por tanto, la reparación es válida para dicha marca y modelo.

Equipo Hifi Vieta VHC200 que presenta varios problemas. Por una parte la botonera genera órdenes totalmente aleatorias: por ejemplo al pulsar Stop genera un Play o un Eject, al pulsar Avance genera un Stop o un Retroceso, etc. Nunca se obtienen los mismos resultados. A veces incluso no funciona ninguna tecla. Por otra parte el control de volumen siempre produce aumento del mismo, independientemente del sentido de giro del mando. Igualmente, el selector de función también funciona erráticamente. Ambos controles están comandados por sendos encoders.

Voy a dividir esta reparación en dos apartados, ya que se trata de problemas diferentes. Primeramente trataré la avería de los encoders de volumen y función y posteriormente la de la botonera. Estas averías se ubican en ambos módulos respectivamente, y para abrirlos tengo que retirar 8 tornillos en cada módulo.

Reparación de los encoders de Volumen y Función

Este problema se ubica en el módulo de alimentación y amplificación, en la foto anterior es que está abajo. Una vez abierta la tapa retiro la placa principal quitando sus 3 tornillos y desconectando los conectores. También saco los dos tornillos que el conector de altavoces tiene en el panel posterior.

A continuación hago un mantenimiento correctivo y preventivo de los condensadores de la fuente. Las salidas de alimentación mal filtradas pueden generar numerosos problemas y se trata de minimizarlos. La siguiente animación muestra los condensadores que voy a substituir, algunos de ellos muy deteriorados e incluso hinchados.

Una vez hecho el mantenimiento de la fuente me centro en los encoders. Tengo que desmontar la placa del panel frontal. Quito primeramente sus 6 tornillos y luego desueldo los contactos marcados en rojo en la siguiente fotografía.

Acto seguido extraigo los botones de Volumen y Función tirando de ellos hacia fuera y quito sendas tuercas que hay debajo.

A continuación puedo sacar la placa del frontal, que tiene los dos encoders a reparar. Para hacerlo los tengo que abrir desplegando las 4 pestañas que tiene cada uno, y que están indicadas con flechas verdes en la imagen siguiente.

Al desmontar los encoders observo que la grasa que se usa para que tengan un movimiento fluido y lento se ha salido de su lugar y ha invadido la zona de los contactos. Tengo que limpiarlo todo con alcohol isopropílico, de manera concienzuda. En el microscopio electrónico observo los contactos y voy controlando los resultados.

Monto los encoders limpios, la placa y el resto del equipo, quedando reparada esta avería. Ahora toca centrarse en los botones del otro módulo.

Reparación de la botonera que genera funciones aleatorias

¿Por qué se genera este problema de aleatoriedad en las órdenes de la botonera de un equipo? En el siguiente esquema puede verse un conexionado típico de una botonera matricial a un chip controlador.

En rojo he marcado un botón que se supone que se ha pulsado. Dicho botón conectaría la salida 12 a la entrada 16. Pero como se puede ver en amarillo, la entrada 16 también puede recibir órdenes de las salidas 10, 11 y 13. Entonces, ¿cómo sabe el controlador qué orden ha de ejecutar al pulsar un botón concreto? La respuesta está en que cada salida va codificada de forma diferente, codificación que al ser recibida por el controlador en una entrada concreta ejecuta una orden determinada. El problema se presenta cuando fallan los microrruptores, debido principalmente a la humedad y la suciedad acumulada con los años. Es entonces cuando las entradas reciben partes incompletas de las codificaciones y se generan efectos impredecibles y totalmente aleatorios. Si uno de los botones queda en corto bloquea el resto y por eso a veces ningún botón respondía. En resumen: antes de sospechar de un microprocesador o un controlador defectuoso (que también podría ser), hay que dudar de los botones en sí mismos. Voy por tanto a substituirlos todos.

Con el módulo de DVD/CD abierto desmonto el bloque óptico quitando los 4 tornillos que lo anclan a la base. Lo retiro con cuidado, ya que tengo que desconectar los cables que van hacia la placa principal.

Luego saco la placa frontal quitando los 6 tornillos que tiene. Saldrá inclinándola de la parte superior y tirando hacia arriba. Se pueden desmontar antes los dos soportes del bloque óptico que hay cerca para tener más espacio.

Por último substituyo los 8 microrruptores por otros nuevos, asegurando así que no se provocarán fallos. Nunca se deben cambiar de forma parcial, sino todos en conjunto.

Finalizo el trabajo montando todo de nuevo y probando el equipo una vez cerrado. No muestra síntomas de fallo, ni por parte de la botonera ni por parte de los encoders. Todos los mandos funcionan correctamente y doy el equipo por reparado.

Anexo: Listado de los condensadores que se han substituido.

Ventilador plegable con batería recargable vía USB que no gira. La carga de la batería funciona y los mandos de conexión y velocidad también.

Para localizar el problema tengo que abrir la base, para lo cual retiro todas las gomas elásticas, bajo las cuales hay tornillos. En total tengo que sacar 12.

El interior ya muestra el fallo. Encuentro un conector sin cables suelto (flecha roja de la siguiente imagen), que va en una base de la placa de carga (círculo rojo).

El cable del motor ha sufrido un tirón y se ha arrancado del conector. La solución es recuperarlo del poste telescópico y volverlo a soldar en el conector. Para abrir el poste telescópico tengo que retirar el tornillo señalado en la siguiente fotografía.

Teniendo acceso al interior del poste telescópico puedo recuperar el cable, que paso por el fijador marcado con el círculo rojo en la siguiente imagen. La flecha amarilla indica los cables soldados al conector, y concretamente uno de los pines listo para ser insertado en el conector.

He añadido una pequeña brida en el soporte del tornillo que se ve en la foto anterior, a la derecha del círculo. De esta forma el cable queda fijado en un punto adicional añadiendo seguridad. Compruebo el equipo, que funciona con normalidad. Cierro la base y vuelvo a comprobar. El ventilador queda reparado.

El presente montaje permitirá conectar cualquier radiador eléctrico a una toma que está controlada por un termostato a distancia. La idea es aprovechar un emisor y un receptor de la firma Delta Dore.

El esquema es sencillísimo. Se trata de alimentar desde la entrada (un enchufe tipo Schuko) al receptor Delta Dore REC-401, y aplicar la salida a una regleta de corriente pasando por el receptor, que hace de interruptor en serie.

Quitando los 4 tornillos posteriores del receptor REC-401 puedo ver el interior. Paso dos tornillos, que se ven indicados con sendas flechas rojas en la siguiente imagen, para poderlo anclar a una base. Luego lo vuelvo a cerrar. El cable negro que hay suelto en la zona superior es la antena.

Utilizo dos ángulos de metal de 90 grados a modo de soportes, que acoplo a los tornillos antes mencionados. Con ellos podré instalar el receptor en una base donde irá también la regleta.

Fabrico una base. Yo he usado chapa de madera, que pintaré después aunque este paso no figure en esta entrada. Calculo los orificios que tengo que realizar para que receptor y regleta queden juntos.

A continuación acoplo los dos dispositivos. He elegido una regleta Famatel de buena calidad con tres tomas y sin interruptor. En uno de sus laterales he practicado unos orificios para pasar los cables del receptor, que voy conectando conforme al esquema visto anteriormente.

Finalmente acoplo unas patas de goma a la base y pruebo el dispositivo. Simplemente hay que enchufar la regleta a 220V AC y programar el cronotermostato (emisor). Cuando se dispare el cronotermostato se activarán las tres tomas de la regleta. En caso contrario permanecerán sin corriente. Se puede conectar cualquier cosa que funcione a 220V, como un radiador, un calefactor, etc. Al tratarse de comunicación wifi puedo poner el emisor en cualquier punto, y con ello tomará la temperatura de dicho punto. Cuando se alcance la temperatura programada la regleta se quedará sin corriente, volviendo a conectarse cuando dicha temperatura descienda ligeramente.

ANEXO: Funcionamiento básico del cronotermostato Delta Dore Micro Tybox H Radio.

MODO ECONOMÍA
Establece la temperatura de funcionamiento «mínima» para cuando no estamos en casa. El dial se pone en la posición de la luna y con las teclas +/- seleccionamos la temperatura.

MODO CONFORT
Establece la temperatura de funcionamiento adecuada para cuando estamos en casa. El dial se pone en la posición del sol y con las teclas +/- seleccionamos la temperatura.

MODO AUTO
Va cambiando la temperatura entre economía y confort según la programación se he haya hecho previamente.

MODO PROG
Sirve para programar la temperatura que regirá cada hora y cada día en el modo Auto. Simplemente hay que pulsar + para establecer la temperatura de confort o – para la de economía. Sucesivamente se van pulsando estas teclas para completar las 24h del día 1 (Lunes), y así se programan los 7 días de la semana.

MODO ANTIHIELO
Sirve para evitar que si baja mucho la temperatura cuando nos vamos varios días, no se congelen las tuberías de casa. El dial se tiene que colocar en el símbolo de hielo. La temperatura habitual en este modo debe ser de 6 o 7 grados.

NOTA: El icono de la llama en la pantalla indicará que hay corriente de salida en la regleta. Si no está presente es porque no se ha alcanzado la temperatura programada. Para saber la temperatura actual de la estancia se pulsa la tecla OK.

Se explica aquí la reparación «artesanal» de un interruptor bipolar que puede ejecutarse en la mayoría de modelos de este tipo.

Regleta Powerfix BSL-6A que no enciende. El interruptor no se ilumina, pero parece que el «click» es correcto. Por tanto hay dudas de si se trata del cable de alimentación o bien del interruptor. Tengo que abrirla y ver qué sucede. Para ello quito los 8 tornillos tipo Spanner que hay en la base.

Una vez abierta la regleta compruebo continuidad en el cable de alimentación y los tres contactos funcionan: vivo, neutro y tierra. Por tanto toca comprobar la continuidad del interruptor en modo On, arrojando un fallo de contacto en uno de los polos. Tengo que sacar el interruptor, para lo cual el primer paso es desoldar los 4 cables de los terminales.

Ahora saco el interruptor haciendo presión desde la parte posterior sobre las dos lengüetas (ver flecha amarilla de la siguiente imagen). Luego puedo hacer palanca desde el exterior. Para desmontar el interruptor y ver su estado tengo que sacar el botón de mando, insertando un destornillador plano fino donde indica la flecha roja, primero en un lado, luego en el otro. El botón saldrá hacia arriba.

Finalmente veo que los contactos están muy sucios pero no hay ninguna pieza rota, fundida ni deteriorada. La reparación consistirá en limpiar los contactos indicados en la siguiente fotografía (parte izquierda). A la hora de montar el botón de nuevo hay que colocar los contactos como indica la parte derecha de la imagen, ubicando los agujeros de los muelles sobre los pines marcados en rojo. Es fundamental que las «almohadillas» metálicas queden hacia abajo.

Vuelvo a montar el interruptor, lo sueldo y pruebo la regleta, la cual muestra un funcionamiento impecable. Este truco de reparación se puede realizar en la gran mayoría de interruptores bipolares de este tipo. Si encontramos defectos en el interior la opción única es substituirlo.

Este ratón M100 de Logitech tiene un problema de funcionamiento errático en el botón derecho. Aprovechando que lo voy a reparar le quitaré el «click» de la rueda de desplazamiento para que su movimiento sea continuo y suave. Procedo a abrirlo quitando el único tornillo que posee en la parte inferior.

A continuación levanto el plástico superior desde el frontal y tiro hacia atrás en dirección a la flecha verde. El plástico sale entero.

Una vez abierto desconecto el cable tirando del conector marcado en la siguiente imagen. Puedo retirar el cable.

Ahora puedo tirar hacia arriba de la rueda de desplazamiento (imagen izquierda). Es un bloque que sale entero. Al volverlo a colocar tengo que tener en cuenta que el resorte de retorno quede en la posición que indica la imagen de la derecha.

La reparación del botón no tiene secreto. Se substituye el microswitch defectuoso por otro. Puedes ver una reparación parecida haciendo click –>aquí<–.

Pero aprovechando que tengo este dispositivo abierto voy a modificar la rueda de desplazamiento para que su movimiento sea suave y sin «clicks». Para ello retiro el resorte marcado con la flecja naranja en la siguiente fotografía. Con ello la rueda queda totalmente suelta.

Monto el dispositivo de nuevo y compruebo su funcionamiento, el cual es satisfactorio. Para volver a tener el «click» basta con montar de nuevo el resorte como se ve en la anterior imagen, por lo que conviene no perderlo por si no nos gusta el resultado. Esta modificación permite scrolls más largos y continuos.

Reproductor de archivos MP3 / WAV / AAC / MP4, marca Denver, modelo MPG-4021, que se apaga al rato de la conexión. Parece ser que la batería dura muy poco. En estos casos es muy probable que la batería esté deteriorada por el uso o bien por haber estado mucho tiempo sin carga. Para abrirlo retiro los dos tornillos de su panel posterior, uno de los cuales está bajo el precinto de control de calidad.

Para retirar el panel posterior introduzco una herramienta de metal flexible ultrafina en la junta y voy abriendo el contorno. Hago palanca con un destornillador plano fino para ir haciendo saltar las diferentes pestañas que hay.

El interior muestra la batería, adherida a la parte posterior de la pantalla, y la placa de control. Para retirar la batería vuelvo a usar la misma herramienta para ir separándola de la pantalla sin dar tirones. Luego, con un destornillador plano fino, voy haciendo palanca muy poco a poco hasta que la batería quede libre. Es muy importante no tirar con fuerza para no dañar la pantalla LCD.

Se trata de una batería de litio tipo 352030* (3,5mm de espesor, 20mm de ancho y 30 de largo), de 3,7V y 180mAh. Compro una equivalente con un poco más de capacidad: 200mAh. Para desoldarla solo tengo que tener precaución de no cortocircuitar los terminales con el soldador, por lo que uso uno de precisión de 12W.

*: Los códigos de estas baterías no están normalizados, por lo que se pueden encontrar numeraciones que representen el orden espesor, ancho y largo de forma distinta.

La batería nueva queda pegada a la pantalla con un poco de cinta de doble cara. Cierro el reproductor y pruebo el dispositivo.

Cronometro la duración de la batería en modo «Play» y con auriculares conectados para añadir consumo a la etapa amplificadora de audio. El reproductor arroja resultados satisfactorios, con lo que se da por reparado.