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jueves, 16 de febrero de 2023

Funcionamiento de la TV

Hola a todos.

Hoy os voy a presentar y comentar unos vídeos que explican primero el funcionamiento de la TDT y luego de la reproducción en un aparato de televisión:

Video 1:


En este video hemos visto el ancho de banda de frecuencias para la TDT. En este se reparten los canales desde el 21 hasta el 69, cada uno de ellos tiene una anchura de 8 MHz, en los que caben 4 señales de TV.

En el año 2015 tuvo que comprimirse el ancho de banda para darle parte del espectro a la red móvil 4G. Aunque se mantuvieron los mismos canales, tuvieron que resintonizarse los televisores.

Las antiguas televisiones funcionaban por ondas analógicas moduladas en frecuencia, la TDT actual son ondas digitales con modulación COFDM (Code Orthogonal Freguency Division Multiplex). Se trata de una modulación digital codificada compleja que permite una mayor velocidad de transmisión por codificar los bits de la señal, así como proteger de errores dicha señal.

El siguiente video explica como  las señales son convertidas en imágenes visibles por nuestros ojos:




Al principio el video explica como las antiguas pantallas de rayos catódicos emitían los electrones de la señal contra una pantalla de fosforo y plomo. Al chocar con estos se producían fotones de los tres colores primarios /RGB), la mezcla de ellos forma cualquier otro color. Las pantallas de rayos de electrones escaneaban líneas que cubrían toda la superficie del televisor.




Más tarde llegaron las pantallas LCD (Liquid Crystal Display) o plasma, en esta ocasión los electrones de la señal en lugar de curvarse en un tubo catódico una longitud grande para abarcar toda la pantalla, atraviesan un estrecha superficie con cristal liquido, el cual es capaz de polarizarse en la combinación de los tres colores primero, según se combinen en cada pixel de la pantalla, generan un color final distinta.




Luego llegaron las televisiones OLED. Están compuestas por millones de pequeños LEDs RGB, los cuales emiten la señal digital directamente, con la proporción de luz roja, verde y azul, para que cada pixel de la pantalla OLED tenga el color necesario.







Los televisores OLED, tiene millones de LEDs miniaturizados, como el de la figura, uno por cada pixel de la pantalla.

Los puntos cuánticos serán la próxima generación de televisores, en estos los colores se forman por nanopartículas que emiten la lud roja y verde de distinta forma según la cantidad de electricdad que reciban, se unirán a un led azul de fondo para formar cualquier color.

El vídeo explica, que los televisores LED no significa que cada pixel esté formado por un LED RGB como los televisores OLED, sino que la fuente de luz trasera que es polarizada en la capa de cristal líquido, es una matriz de LEDs. Ahorrando energía lúmínica y espacio.

En la tecnología QLED el pixel está formado por tres puntos de luz (R,G,B), muy parecidos a la tecnología LCD, incluso contienen los cristales líquidos para polarizar la luz según la señal eléctica que les llegue. La diferencia es que en vez de una matriz de LEDS con luz blanca posterior, tienen una matriz de LEDs azules y antes del cristal líquido unas partículas nanómétricas llamadas quantums que según el tamaño ante la luz azul producen luz roja o luz verde, después de la polarización en el cristal, formarán el pixel de color.






Por último, explica que las últimas tecnologías de matriz de LEDs son capaces de apagar el LED posterior cuando quiera producir el color negro. De esta forma, no solo las caras pantallas OLED producen negros de calidad.

Para entender mejor que cada color puede ser reproducido con distintas intensidades de Rojo (R), verde (G) y azul (B), podéis verlo en el siguiente simulador:

https://www.educaplus.org/luz/colprima.html

Por tanto, todas las tecnologías de televisores, consisten en llevar la señal de intensidad de rojo, verde y azul, para conseguir colorear cada pixel. Lo que es más difícil de entender es que cada imagen necesita colorear millones de píxeles y que en un segundo se reproducen 30, 60, 90, 120, 144 imágenes por segundo, según los hercios de la televisión. La única forma de entender este increible intercambio de información para una mente humana, mucho más lenta, es que las ondas electromagnéricas viajan a la velocidad de la luz 300.000.000 m/s y Ussain Bolt corre a 10 m/s.

miércoles, 8 de febrero de 2023

jueves, 2 de febrero de 2023

Instalación de Drivers para el ESP32

Hola a todos.

El modulo ESP32 es un "Arduino" con Wifi extraño, no lo va a reconocer el IDE de Arduino, para conseguir que lo pueda reconocer y así programarlo, debemos de hacer los siguientes pasos:

  1. Copiamos esta dirección: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  2. La pegamos en: IDE Arduino -> Archivo -> Preferencias -> Gestor URL’s adicionales de tarjetas -> Pegamos aquí
  3. Vamos a herramientas ->Placa -> Gestor de tarjetas -> Buscamos ESP32 -> Instalar (Instalamos la Placa ESP32)
  4. Vamos a IDE Arduino -> Herramientas -> placa -> ESP32 -> (Elegimos la nuestra) ESP32 DEV Module
Aun así no nos reconoce la placa el PC. Necesitamos instalar los drivers del procesador. Están en las siguientes direcciones (descargarlos e instalarlos para 64 bits):

https://www.silabs.com/documents/public/software/CP210x_Windows_Drivers.zip

https://www.silabs.com/documents/public/software/CP210x_Windows_Drivers_with_Serial_Enumeration.zip


PROBAMOS UN PROGRAMA EN EL ESP32

Hemos instalado la librería para el Modulo ESP32 en el IDE de Arduino. También los drivers en el ordenador. Ahora probamos que funciona. Para ello vamos al IDE de Arduino y en Herramientas hacemos dos cosas:

Seleccionamos placa -> ESP32 -> ESP32 DEV Module
Puerto el ultimo (antes no salía).

Copiamos en el IDE el siguiente código (programa que hace intermitente el led incrustado azul):

int LED_BUILTIN = 2;
void setup() {
pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(3000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(3000);
}


IMPORTANTE: Si pulsas la flecha para subir al ESP32, el programa no se carga. Da un mensaje terrible en ingles: A fatal error ocurred: Failed to connect to ESP32: Wrong boot mode detected (0x13)! The chip needs to be in download mode. Es decir, que "la placa no esta en modo de carga". Buscando en internet encontré un foro en ingles con la respuesta:

What works for me is: Press and hold Boot button, click EN button, click Upload, release Boot button when "Connecting..." is displayed.

Es decir, que para subir el programa hay que hace los siguientes pasos:
  • Mantenemos presionado el botón BOOT y pulsamos una vez el botón EN.
  • Pulsamos la tecla subir programa.
  • Cuando en el IDE ponga connecting, dejamos de pulsar BOOT.
¡Voilá, el led empieza a parpadear!

Foto y video del montaje:






miércoles, 1 de febrero de 2023

Encendido de un LED al detectar movimiento

Hola a todos.

Hoy os voy a presentar un proyecto físico con un detector de movimiento por infrarrojos.

El esquema de montaje y el código C++ es el siguiente:


El montaje consiste en:
  • Un microcontrolador Arduino UNO.
  • Un sensor PIR alimentado al positivo (5V) y al negativo (GND). La señal de movimiento o no irá al PIN4.
  • Un circuito en serie LED- resistencia de 330 Ohmios, conectado al negativo (GND) y un positivo variable en el PIN 6.
El algoritmo de programación: 
  • Si al señal por PIN 4 es alta (movimiento), activar alto el PIN 6 (positivo), durante 500 milisegundos.
  • Si no (else) (Significa que la señal por PIN 4 es bajo (sin movimiento)) PIN 6 bajo (no positivo, atrae electrones desde el polo negativo, el LED no se encenderá).
Podéis ver la simulación pulsando en iniciar simulación y luego en el sensor para crear un movimiento:

Foto del montaje físico:


Video del montaje físico:



miércoles, 25 de enero de 2023

Practica de medición de 4 canales TDT

Hola a todos.

Hoy hemos sacado el medidor PROMAX HD Ranger para tomar las medidas de un cable coaxial proveniente de una azotea.


Os dejo el infirme de la medición, unas fotos y un video.

Pulsa para ver el informe.

Fotos:




Video:



jueves, 19 de enero de 2023

Proyecto domótico con Arduino controlado por ondas electromagnéticas infrarrojas

Hola a todos.

Hoy os voy a enseñar el desarrollo desde los componentes básicos de un proyecto domótico incluyendo su programación. Mediante un control remoto infrarrojo vamos a encender 4 bombillas, mover un motor servo y encender una alarma.

El montaje que he considerado es el siguiente:


Funcionamiento:

  • Botón 1: Enciende/apaga bombilla 1.
  • Botón 2: Enciende/apaga bombilla 2.
  • Botón 3: Enciende/apaga bombilla 3.
  • Botón 4: Enciende/apaga bombilla 4.
  • Botón 5: Apaga todas las bombillas.
  • Botón 6: Enciende todas las bombillas.
  • Botón 7: Mueve el motor a la izquierda.
  • Botón 8: Mueve el motor a la derecha.


La programación en C++ es algo complicada, el código es muy largo, os resumiré puntos importantes a continuación:

Tenemos que incluir las librerías del servo y el control infrarrojo al principio del programa:

#include <Servo.h>
#include <IRremote.h>


Para iniciar el loop de programación del control remoto construimos el siguiente bloque:
void loop() //algoritmo de la programación que se repitará siempre
{
if (sensor.decode(&lectura)) //Si hay una lectura del sensor IR (Se ha pulsado el control remoto)
{
switch (lectura.value) //cuando cambia alguna tecla
{

Para cada lámpara y la alarma programamos lo siguiente:

case 0xFD08F7: //código de frecuencia botón 1
      if (led1 == 1)
        {
        digitalWrite(13,LOW); //si estaba encendido, lo apaga
        led1 = 0;
        }
      else  
        {
        digitalWrite(13,HIGH); //si estaba apagado, lo enciende
        led1 = 1;
        }
      break;

Importante, los códigos de frecuencia de cada botón (Ejemplo, botón 1: 0xFD08F7), los obtenemos de la siguiente tabla:






miércoles, 18 de enero de 2023

Introducción al medidor de campo

Hola a todos.

Hoy voy a hablaros del medidor de campo y explicar el funcionamiento del medidor de campo, usando un PROMAX Prolink-4:


El rango de frecuencia que cubre esta entre los 5 a 862MHz para la la TV digital y FM digital y analógica. También es capaz de analizar otra banda desde 900 a 2150MHz para TV satélite.

Acepta los sistemas de televisión (PAL, SECAM y NTCS) junto a las señales de TV digital, capaz de decodificar y medir los parámetros de:
  • La medida de potencia. dB que llegan de señal.
  • La relación portadora al ruido (C/N). La relación señal ruido para conocer el ruido de la señal.
  • Tasa de error de la señal digital (BER). Principal medidor del error digital en bits.
  • Relación de error de modulación (MER). Principal medidor del error de la onda electromagnética. 
  • También permite analizar el Transport Steam MPEG2/DVB e identificar los paquetes no corregibles (Wrong Packets) recibidos. Mide la calidad de los paquetes digitales de conjuntos de bits.
El equipo cuenta con un microprocesador que se encarga de de automatizar la mayor parte de los procesos para mostrar los datos antes mencionados, además de otros como la corrección de la medida, sin la síntesis continua de la frecuencia, selección automática de los atenuadores o la desconexión del equipo cuando no tenga actividad (ahorro de batería).

 Si estamos en la opción de Analizador de Espectros, el medidor permite la visualización de todas las señales presentes en la banda, permitiendo además otras operaciones como las medidas de nivel de canales analógicos, la medida de la relación C/N referida a una frecuencia de ruido que es definida por el usuario y la medida de potencia de canales digitales por integración.

Podemos mostrar el espectro desd4 un full span (toda la banda) o bien limitado a 8MHz en terrestre (para la terrestre) o los 32MHz (de la TV satélite).

Cuenta con un sistema de almacenamiento de configuraciones (99 memorias) para guardar las configuraciones de medida que nos puedan resultar útiles (nombre de la configuración, tensiones de alimentación del LNB, frecuencia seleccionado, sistema de TV, tipo de medida, etc.)

Las tensiones que puede mandar para alimentar las unidades exteriores (amplificador de mástil) son 13V, 15V, 18V, y 24V.  Para el LBN tenemos 13V, 13 V + 22 kHz, 18 V, 18 V + 22 kHz, 15 V, 15 V + 22 kHz .

Con la interfaz RS-232C se puede conectar con un ordenador para la recogida de datos, controlar remotamente el equipo o conectar una  impresora par el volcado de las medidas.
Comandos del PROMAX PROLINK 4:


En el medidor tenemos los siguientes botones, que dan lugar a las siguientes funciones:
  • Tecla de puesta en marcha.
  • Tecla OSD. Podemos ver la información de medida que se presenta en el monitor en el modo TV (medida de nivel).
  • Menús de control de VOLUMEN, CONTRASTE Y BRILLO.
  • Selector rotativo y pulsador. Dentro de este selector, al pulsar se selecciona alguno de las opciones disponibles.
  • Al girarlo, no movemos por el menú. Lo veremos mas adelante.
LEDS:
  • EXT VIDEO. Se ilumina si por el conector entra una señal de video.
  • DRAIN. Se ilumina si el medidor esta alimentando una unidad externa.
  • CHARGER. Indica que se está cargando la batería. 
  • BATTERY. Se ilumina en rojo si la carga es inferior al 50%, en ámbar si es superior al 50% y verde si la carga es completa.
Monitor: 
TECLADO PRINCIPAL I2 teclas para selección de funciones y entrada de datos numéricos.



  • 0-Pasamos de ANALÓGICO/DIGITAL
  • 1-ESPECTRO/TV. Pasamos de TV a a Analizador de Espectros, y viceversa.
  • 2-MEDIDAS Selección de tipo de medida, que depende de la banda, del estándar, de las opciones incluidas y del modo de operación.
  • 3-MODO TV. Una vez en modo monitor, muestra la información.
  • 4-BUSQUERDA. Efectúa un rastreo a partir del canal o frecuencia actual hasta que encuentra una emisión. Podemos seleccionar el umbral de búsqueda desde 30 y 99 dBµV.
  • 5-GUARDAR/RECUPERAR. Permitir almacenar una medición o recuperarla.
  • 6-SONIDO.
  • 7-ALIMENTACION DE LAS UNIDADES EXTERIORES. Como se dijo antes, permite suministrar diferentes tensiones de alimentación a la unidad externa (LNB, amplificador).
  • 8 y 9-TECLA DE ACCESO DIRECTO. Tecla de acceso directo asignable a cualquier función de cualquier menú.
  • [30] SINTONIA POR CANAL O FRECUENCIA. Cambiamos desde sintonía entre canal o frecuencia.
  • [31] SELECCION MANUAL DE FRECUENCIA. Permite sintonizar directamente la frecuencia mediante el teclado, al terminar, pulsar tecla giratoria.
  • Dentro del botón giratorio tenemos las siguientes funciones.
  • En el modo TV, dentro de este modo tenemos las siguientes funciones.
  • Cambio de banda, permite pasar de banda terrestre (5-862MHz) a banda satélite (900-2150MHz).
  • Sistema y estándar, entramos en el sistema de color (PAL, SECAM o NTCS). Y diferentes estándares de TV (B/G, D/K, I, L, M, N o Digital).
  • Batería y Lnb, tensión de alimentación de las unidades exteriores.
  • Canalizaciones, muestra una tabla de canales.
  • Ancho de banda canal, define el ancho de banda del canal. Muy importante y necesario para medir canales digitales junto al parámetro C/N.
  • Teletexto, activa el teletexto.
  • DiSEgC (para satélite), protocolo de comando DiSEgC que son enviados al periférico. Ver imagen donde se muestra un DiSEgC para seleccionar LNB que son instalados en un plato de parabólica.


Ruido de Referencia (Cuando está en el modo C/N Ruido de Referencia). Podemos definir la frecuencia para tomar la muestra del nivel de ruido. Llegados a este punto, tenemos que pulsar en siguiente para acceder al segundo submenú:

  • Adquisición Datos: Podemos almacenar hasta 9801 medidas de forma automática.
  • Entrada de Video: Permite controlar las señales de conmutación del Euroconector.
  • Configuración C/N: Seleccionamos el modo para medir la relación C/N en Auto o Ruido de Referencia.
  • Canal del NICAM (Solo para los canales analógicos): Elegimos el canal de sonido NICAM que se pasa hacia el altavoz.
  • Umbral de Búsqueda (Solo para los canales analógicos): En la búsqueda automática de emisoras, define el nivel umbral.
  • Osc. Local Lnb (Satélites). Para definir la frecuencia del oscilador.
  • Local del LBN instalado en la parabólica.
  • Polaridad del Video Selecciona la polaridad de video (Poco uso debido a que se usa en canales analógicos en la banda satélite).
  • Prueba FI Sat (ICT) Estamos en la mismas. Par canales analógicos de banda satélite. Comprueba las redes de distribución. 
  • Pulsar Siguiente para acceder al tercero menú.
  • Reloj: Nos indica hora y fecha.
  • Unidades: Podemos escoger entre dBµV, dBmV o dBm.
  • Desconexión manual: Podemos tener el aparato en desconexión automática o manual.
  • Idioma: De los varios que muestra, es bueno usar de vez en cuando ENGLISH.
  • Sonido (ON) y (OFF) del zumbador.
  • Información Equipo: Presenta información sobre el equipo.
  • En el modo Analizador de Espectros: El primer submenú que aparece está compuesto por (Nombrados los nuevos).
  • Span: Nos vale para indicar el ancho de banda a mostrar en pantalla. Podemos elegir entre Full (Toda la banda) u otros valores como 500MHz, 200MHz, etc.
  • Nivel de referencia: El ajuste vertical podemos seleccionar un nivel desde 70 a 130dBµV en saltos de 20dB.
  • Doble cursor: (Sólo canales analógicos, no merece la pena explicarlo).
  • Barrido: Cambiamos la velocidad de barrio del modo espectro. Se puede optar por Preciso (Barrido lento por gran precisión).
  • Rápido: (Al contario que el lento).
  • Alinear Antena: (Útil para alinear antenas).
  • Ancho Banda Canal: (Sólo para canales digitales). Define el ancho de banda del canal (ver la función Cursor).
  • Canalizaciones: Selecciona la tabla de canales activa.
  • Imprimir: Imprime el espectro.
Empezaremos a ver cómo funciona con un video de un profesor «Granadino».



Funcionamiento de la TV

Hola a todos. Hoy os voy a presentar y comentar unos vídeos que explican primero el funcionamiento de la TDT y luego de la reproducción en u...