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Año 26 - Nº 295 ABRIL 2015

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www.webelectronica.com.MX www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Descarga de CD: Técnicas de Reballing & Servicio Técnico de Equipos Electrónicos

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ARTÍCuLO DE TApA Redes de Computadoras. Redes WAN, LAN. Topologías

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CuRSO DE ELECTRÓNICA Etapa 4, Lección 1: Técnico en Sistemas de Audio El Sonido

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MONTAJES & pROYECTOS Amplificador de 20W Estéreo Control Automático de Volumen Ecualizador de Graves y Agudos Distorsionador “FuZZ” para Guitarra Timbre “DING-DONG” Robot Detector de proximidad

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MANuALES TÉCNICOS Configuración Fácil y Avanzada de un Router WI-FI

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TÉCNICO REpARADOR Generación de Colores en un pantalla LCD-TFT Las Herramientas para Trabajar con Componentes BGA

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MICROCONTROLADORES El Mundo lde los Microcontroladores. Lección 5: Sistemas de programación Lenguaje MikroC

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TECNOLOGÍA DE puNTA Cómo Crear y Configurar una Red en Windows 8

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EDI­CIÓN­INTERNACIONAL­-­Nº­295

Del Director Al lector

Di­rec­tor­ Ing. Horacio D. Vallejo Pro­duc­ción José María Nieves (Grupo Quark SRL)

Una SUper edición Bien, ami gos de Sa ber Elec tró ni ca, nos en con tra mos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Hace un par de meses, mientras dictaba un seminario en Colombia, uno de los asistentes me preguntó cómo conectaba a Internet su computadora ya que no tenía el puerto RJ45, característico de la placa de Ethernet, me comentó que en su casa no tenía modem inalámbrico y que por ello se veía imposibilitado de navegar por la red de redes. Obviamente la respuesta fue que, o bien podía conectar una placa Ethernet por USB o tenía que instalar un modem Wi-Fi en su casa, por lo cual la siguiente consulta fue cómo se configura un modem Wi-Fi, no sólo para que los vecinos se “cuelguen” de su equipo sino para que sus hijos no puedan navegar por ciertos lugares. Desde ese momento supe que debía “actualizar” la información que sobre REDES tenemos para los lectores de Saber Electrónica y por ello más de la mitad de esta edición está dedicada a este tema. Es común que los equipos nuevos tengan Windows 8 y placa Wi-Fi por lo cual explicamos cómo proceder con estos aparatos, además, también es posible que en el hogar y/o en la oficina tengan equipos más viejos y hasta se puede dar el caso de que una de las computadoras nuevas tenga la posibilidad de comportarse como router Wi-Fi, por tal motivo en el Artículo de Tapa describimos cómo configurar redes WAN y LAN, en el Manual Técnico mostramos en detalle cómo configurar un router wi-Fi y en Tecnología de Puntas desarrollamos el tema “REDES” para Windows 8. Otro dato sobresaliente de esta edición es el comienzo de la Cuarta Etapa de la Carrera de Técnico Superior en Electrónica, dedicada al Audio y a cuyo término podrá graduarse como Técnico en Sistemas de Audio. Pero eso no es todo… le brindamos la oportunidad de descargar uno de los CDs más solicitados del momento: “Todo Sobre Reballing” e incluimos secciones típicas de nuestra querida revista como Montajes, Técnico Reparador o Microcontroladores.

¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

Co­lum­nis­tas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute Internacionales: Ing. Ismael Cervantes de Anda

EdItorIal QUarK S.r.l. Propietaria de los derechos de la publicación mensual SabEr ElEctronIca San Ricardo 2072 (1273) , Bs. As., Argentina T.E. 4301-8804 Ad­mi­nis­tra­ción­y­Ne­go­cios Teresa C. Jara (Grupo Quark SRL) Patricia Rivero Rivero (SISA SA de CV) Margarita Rivero Rivero (SISA SA de CV) Staff Liliana Teresa Vallejo Diego Vallejo Luis Alberto Castro Regalado (SISA SA de CV) José Luis Paredes Flores (SISA SA de CV) Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores Aten­ción­al­Clien­te Alejandro Vallejo [email protected] Edi­to­rial­Quark­SRL San Ricardo 2072 (1273) - Capital Federal - Argentina www.webelectronica.com.ar

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

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Ar tículo de Tapa

Redes

de

ComputadoRas

Redes WaN, LaN. topoLogías

Una red es un grupo de computadoras interconectadas entre sí, para que de este modo puedan compartir recursos e información. A estas computadoras también se las conoce como ordenadores, PC, o simplemente máquinas. La interconexión entre las computadoras se puede realizar a través de cableado o también en forma inalámbrica mediante ondas de radio. El tipo de computadoras usadas en la red puede variar, por ejemplo hay redes que usan grandes computadoras (mainframe), mientras que otras usan PC (Computadoras Personales) de las que hay en cualquier hogar, oficina, comercio o empresa. Si bien en este artículo haremos una introducción de los diferentes tipos de computadoras con las que se puede crear una red, nosotros nos abocaremos al estudio de las redes que usan PC y tengan instalado cualquiera de los sistemas operativos de Microsoft, ya sea Windows (95 / 98 / Me “Millennium” / NT 4.0 / 2000 / XP / Vista / 7 / 8). Lo que ya de por sí no es poca cosa, además con este tipo de recursos (PC y Windows) podremos crear redes de cualquier tipo y tamaño. Para la implementación del texto tenemos en cuenta que otros sistemas operativos como el MAC OS de Apple o diferentes versiones de Android también pueden ser tratados de forma similar a lo que expresamos. Coordinación: Ing. Horacio D. Vallejo, sobre un trabajo de Gustavo Gabriel Poratti

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Artículo de Tapa INTRODUCCIÓN Las máquinas que integran una red comparten sus recursos e información con las demás, evitando de este modo gastos en compras innecesarias de recursos hardware que ya disponemos. Una red permite compartir los siguientes tipos de recursos: Procesador y memoria RAM, al ejecutar programas de otras PC. Unidades de discos rígidos. Unidades de disco flexible. Unidades de CD-ROM. Unidades de cinta. Impresoras. Fax. Módem. En una red también se puede compartir la información que hay en otras máquinas: Ejecución remota de programas de aplicación. Archivos de base de datos. Archivos de texto, gráficos, imágenes, sonido, video, etc. Directorios (carpetas). Páginas Web, mensajes de correo (e-mail), conversaciones (chat), videoconferencia. La figura 1 muestra algunos “recursos hardware e información” que las máquinas que integran la red pueden compartir entre ellas.

Figura 1. Una PC de la red puede usar y compartir recursos con las otras máquinas.

Servicios de base de datos También desde sus máquinas, pueden acceder, consultar, o modificar una base de datos que se encuentra en otra PC de la red. Servicios de impresión Asimismo pueden imprimir sus archivos de texto, gráficos e imágenes, en las impresoras que se encuentran en otras máquinas de la red. Si la impresora es accedida por varios s al mismo tiempo, los trabajos a imprimir se irán colocando en una cola de espera hasta que les llegue el turno para ser impresos. La impresora puede estar conectada a una computadora, o vinculada directamente al cableado de la red. Servicios de fax Se pueden enviar y recibir fax, para ello se comunican con una PC de la red que esta conectada a la línea telefónica.

Gracias a las redes se pueden prestar una gran variedad de servicios a los s que trabajen en ella, como veremos en profundidad a lo largo del libro. No obstante, a modo de adelanto, resumimos algunos de ellos:

Servicios de backup Igualmente desde sus computadoras pueden automatizar la labor de hacer copias de seguridad “backup” de la información que consideren importante. Esta tarea es desempeñada por el sistema operativo de red, quien efectuará una copia de los archivos o carpetas a resguardar, almacenándolos en una PC de la red. Se podrá especificar qué archivos de cada máquina deberán tener el servicio de backup y la frecuencia con que se realice dicha tarea.

Servicios de archivo Los s, desde sus propias PCs, pueden leer, escribir, copiar, modificar, crear, borrar, mover, ejecutar archivos que se encuentran en otras máquinas de la red.

Servicios de web site Los s, desde sus PCs de la red, mediante un programa de aplicación llamado “navegador”, pueden leer y ejecutar páginas WWW que se encuentran en otra máquina de la red “servidor Web”.

SERVICIOS BÁSICOS OFRECIDOS POR UNA RED

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Redes de Computadoras - Redes WAN, LAN. Topologías Las páginas son archivos con extensión HTML de hipertexto (algo más que texto), es decir pueden poseer imágenes, sonido, video, etc. Inclusive los s de la red podrán crear sus propias páginas web, mediante un simple procesador de texto, como por ejemplo el Microsoft Word, y luego publicarlas en el servidor web de la red, o en el de un proveedor de Internet, para que más tarde otros s que están dentro de la red (Intranet), o los que están trabajando fuera de la empresa (Internet), puedan consultarlas desde sus navegadores. Estos temas serán tratados con mayor profundidad en otro capitulo. Servicios de e-mail De igual modo desde sus PCs, de la red pueden enviar a otras máquinas mensajes de texto y además adosarle archivos de gráficos, imágenes, sonidos, video, etc. También podrán recibir mensajes provenientes de otras PCs. Dicha información enviada se almacena previamente en un servidor de correo electrónico, que es una computadora como cualquier otra con el software apropiado. Dichos mensajes quedan demorados y almacenados allí hasta que el receptor del mensaje tome la decisión de acceder a él desde un programa de aplicación que posee en su máquina. Si el mensaje es enviado a una computadora que está apagada, ello no representa ningún inconveniente, pues siempre se almacenará previamente en el servidor de e-mail y de allí luego será transferida a la computadora receptora cuando la misma se conecte con el servidor de correo. Los mensajes pueden ser enviados a PCs que estén dentro de la red de la empresa, o también a otras máquinas que se encuentren a miles de kilómetros de distancia, por ejemplo a Internet. Mediante la línea telefónica se podrá acceder al servidor de e-mail alojado en Internet, que generalmente es proporcionado por el mismo proveedor que nos da a Internet. Un programa típico que istra servidores de e-mail es “Lotus Notes”, en él inclusive se podrá programar el servidor de correo para que intercambie mensajes con otros servidores ubicados en otros lugares del mundo, por ejemplo otras sucursales, pudiéndose especificar los horarios y la frecuencia con que los servidores de correo intercambien sus mensajes con sus iguales, para minimizar el costo de llamadas telefónicas. Un ejemplo de ello sería una empresa multinacional que tiene varias sucursales y se requiere que los empleados intercambien mensajes entre las diferentes sucursales, para ello se debería colocar un servidor de correo

en cada una de las sucursales y todo ello interconectado a través de la línea telefónica y el proveedor de Internet. Un desde la PC de su hogar que disponga de una línea telefónica y servicio de conexión con el proveedor de Internet, también podrá acceder al uso del correo electrónico, pues su mismo proveedor de Internet tendrá a disposición de sus abonados un servidor de e-mail para enviar y recibir mensajes a través de él. Servicios de chat Los s desde sus PC de la red pueden enviar y recibir mensajes hablados, mediante texto, o voz, en tiempo real, hacia otros s de la red. Servicios de video Ademas se pueden enviar, recibir y participar de videoconferencias, en tiempo real, con otros s de la red.

VENTAJAS QUE OFRECE TRABAJO EN RED

EL

El uso de una red ofrece una variedad de ventajas, si la comparamos con una modalidad de trabajo donde las computadoras se encuentren desvinculadas entre sí, es decir que trabajen individualmente. Entre las ventajas que nos ofrece la utilización de una red podemos citar: Costo hardware Se disminuyen costos de hardware, pues en una red se comparten recursos. Por ejemplo evitamos tener que equipar a cada PC (computadora personal) con determinados dispositivos, pues dentro de la red existirán otras máquinas que ya dispongan de ellos, como ser CD-Rom, impresoras, scanner, módems, etc. Costo software Se disminuyen costos de software, pues es más económico comprar un conjunto de licencias de software para todas las computadoras de una red, en vez de comprar el programa individualmente para cada PC no interconectada. Para reducir la cantidad de licencias a comprar los es suelen restringir los permisos de al servidor que ejecuta el software, autorizando que accedan a él sólo los clientes que realmente requieren su uso. Pero atención, porque si la cantidad de licencias

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Artículo de Tapa que se adquirieron para un programa en la red, es menor que la cantidad de máquinas que lo usen, la red estará usando el software en forma ilegal en las PC que no tengan la licencia correspondiente que las autorice. Intercambio de información Mejora la velocidad, flexibilidad y seguridad cuando se comparte información a través de computadoras interconectadas, evitándose el intercambio de información a través de disquetes que van y vienen. Copias de respaldo Mejora la velocidad y seguridad al hacer un backup (copia de respaldo) sobre un único medio de almacenamiento masivo, evitándose el descontrol de muchos backup en máquinas no interconectadas que tienen la información fragmentada. Espacio de almacenamiento Gracias a las redes disminuye la redundancia de información, con la consecuente ganancia de espacio en los medios de almacenamiento masivo, al poder compartir la información sin tener que duplicarla en muchas máquinas no interconectadas. Actualizaciones Se evita la pérdida de tiempo y el trabajo que significa tener que actualizar información que se encuentra redundante en varias computadoras no interconectadas. istración del personal El uso de una red disminuye el descontrol y la dificultad que significa tener que istrar, gestionar, controlar y auditar a los s que trabajan aisladamente por separado en sus computadoras no interconectadas. Intercomunicación del personal Gracias a las redes, disminuye la pérdida de tiempo, la falta de sincronización, el costo y la incomodidad que significa manejar la comunicación entre los empleados de la organización por el uso de papeles que van y vienen (documentos, memorandos, panfletos, informes, etc), o el uso de discos flexibles que pasan de una PC a otra. Esto se evita mediante el uso de programas de aplicación para red como ser: correo electrónico “e-mail”, charlas (chat), agendas compartidas, transferencia de

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archivos, páginas web publicadas, transmisión de voz, videoconferencias en tiempo real. También existen herramientas de trabajo en grupo “groupware” que permiten interconectar empleados que se encuentran separados geográficamente. Estas herramientas de trabajo en grupo permiten entre otras cosas visualizar, en tiempo real, los cambios efectuados a un texto o gráfico por cualquiera de los s participantes. Seguridad Mediante las redes disminuye la posibilidad de cometer errores, s no autorizados y destrucción intencional de la información. Mientras que en computadoras no interconectadas, no se podrá restringir controladamente el de los s a la información diseminada en cada una de ellas. En las redes, esto se logra mediante la centralización de la información de seguridad, por ejemplo las contraseñas, los s y los permisos que tiene cada a los recursos de la red. Esa misma máquina en la red, controla el de los

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Redes de Computadoras - Redes WAN, LAN. Topologías s a la red. Dicho control se efectúa mediante una lista diseñada por el de la red mediante una aplicación del sistema operativo de red. En los viejitos Windows NT 4.0 (Server), o Windows 2000 (Server), dicha aplicación es el DE S PARA DOMINIO. A la PC que ejecuta la aplicación y istra esta lista se la denomina servidor de dominio “PDC” (También conocido como Controlador de Dominio Primario). En el caso de una sencilla red con Windows 95/98/Me/XP/Vista/7/8, la lista no está centralizada y se encuentra distribuida en cada PC que comparte recursos en la red. La lista del PDC posee los nombres de s, las claves de que deben ingresar dichos s para acceder al sistema y ciertos permisos generales. Mientras que la lista de los recursos (archivos, carpetas, impresoras) a los que pueden acceder los s y los permisos correspondientes que cada tiene permitido para ese recurso (lectura, escritura, ejecución, borrado, etc.) están en la PC que comparte el recurso. Si un realiza una operación no autorizada para él, la computadora de la red, previa verificación con la lista, no le permitirá realizar esta operación, por ejemplo si desea acceder a un recurso al que no tiene permitido.

DESVENTAJAS

QUE

TIENEN LAS REDES

poralmente un decremento en la productividad laboral. Por último, “cuidado” porque si la red no está correctamente instalada y istrada, la integridad y seguridad de la información podrían correr riesgos.

REDES

DE

ÁREA LOCAL (LAN)

La red LAN (Red de Área Local, del inglés “Local Area Network”), es aquella que tiene ubicada sus computadoras de forma cercana, ya sea en la misma habitación, o en diferentes pisos, o en edificios cercanos de una misma ciudad. Estas redes poseen gran velocidad en las comunicaciones porque no tienen problemas de interferencias. Esto se debe a que las interferencias son directamente proporcionales a la distancia entre el emisor y el receptor y también directamente proporcionales a la velocidad de transmisión, por consiguiente al aumentar las distancias o las velocidades de transmisión, también aumentan las interferencias. En las redes LAN como las distancias son cortas, las interferencias serán mínimas, consecuentemente las LAN se pueden dar el lujo de transmitir a altas velocidades a costa de distancias cortas. Las velocidades de transmisión se hallan entre los 10 y los 1000Mbps (Megabits por segundo, “1Mb = 1 millón de bits”). Las trasmisiones de datos tienen una tasa de error muy baja. El cableado que interconecta las computadoras de la red, tiene uso privado, consecuentemente es utilizado sólo por las máquinas que conforman la LAN y no se comparte. La figura 2 muestra una red LAN que tiene ubi-

El uso de una red requiere de una fuerte inversión inicial de tiempo, dinero y esfuerzo para diseñarla, además de comprar el hardware y software de red y su instalación y configuración respectiva. Además, requiere de un proceso de adaptación a las nuevas modalidades de trabajo que ésta exige, lo que puede generar una cierta cuota de malestar en sectores poco proclives al cambio dentro de la organización. También, este cambio en la modalidad de trabajo se produce con una fuerte inversión inicial de tiempo, dinero y esfuerzo en capacitación. Mientras los s de la red no hayan alcanzado la gama de conocimientos necesarios para operar Figura 2. Red de área local (LAN), integrada por las PCs que hay en 2 pisos del mismo edificio. dicha red, se puede producir tem-

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Artículo de Tapa bits por segundo, “1Mb = 1 millón de bits”), todo esto depende de la tecnología usada. Además, en las redes WAN la velocidad se ve degradada por el uso de protocolos (lenguajes de comunicación) más pesados y complejos, pues los paquetes de datos que viajan a través de ellas deben poseer la información necesaria para que se puedan enrutar a través de las diferentes subredes y reFigura 3. Red de área extensa (WAN), integrada por las LAN de cada una de transmitirlos en caso de que las sucursales de una empresa multinacional, situadas a cientos de kilómetros. se pierdan durante el trayecCada sucursal se comunica con las otras LAN enviando señales de radio a un to. satélite, quien retransmite las señales a destino. El cableado que interconecta las computadoras tiene generalmente uso compartido y cadas sus PCs en diferentes pisos de un mismo es prestado por empresas de telecomunicaciones edificio. (públicas o privadas), que lo ofrecen como un serUna red LAN, puede pero no necesariamente vicio más, a un costo económico generalmente alestar compuesta por varias redes LAN “Subredes” to. Este servicio puede incluir tramos con enlaces que se interconectan mediante puentes o ruteadode microondas y satélites, sobre todo al interconecres. A este tipo de LAN habitualmente se las denotar computadoras que están en diferentes continenmina “Interred”. Un tipo especial de Interred es la tes o países. red de Campus Universitario, en ella existen varias Las WAN usan habitualmente las líneas telefónisubredes pertenecientes a cada uno de los edificios cas y los servicios de conexión con el proveedor de cercanos, estas subredes están unidas mediante Internet para intercomunicar sus computadoras. cableado, como por ejemplo “fibra óptica”. Una red No tienen límite respecto de la cantidad de de área local LAN también puede interconectarse s, por ejemplo Internet es considerada una con otras redes WAN (redes de área extensa), de red WAN con millones de computadoras intercolas que hablaremos a continuación. nectadas. En la mayoría de los casos, una red WAN está formada por varias LAN interconectadas. Un ejemREDES DE ÁREA EXTENSA (WAN) plo de ello sería una empresa que tiene una LAN formada por varias computadoras en las oficinas de Las redes WAN (Wide Area Network), son aquemarketing, ventas, compras y contaduría, sus emllas que tienen ubicadas sus computadoras en lupleados usan la red para comunicarse entre ellos y gares muy distantes. Las computadoras pueden hacer uso de la base de datos que se tiene de los encontrarse de a grupos ubicados en diferentes clientes, proveedores, stock y ventas efectuadas. continentes, países, provincias, ciudades o edifiHasta aquí es una red LAN, pero ahora imaginecios muy separados dentro de una misma ciudad. mos que esta empresa es multinacional y tiene suEstas redes tienen menor velocidad en las cocursales en otros países, con las que comparte damunicaciones, porque poseen mayores problemas tos de ventas, estadísticas y además los empleade interferencias. Esto se debe a que las WAN puedos intercambian experiencias mediante grupos de den lograr distancias grandes a costa de velocidaopinión, o los gerentes participan de videoconferendes de transmisión bajas. cias. Aquí, ya tenemos una red WAN, compuesta En la actualidad, las velocidades de transmisión por varias LAN de cada una de las sucursales. superan los 30kbps (kilobits por segundo, “1kb = La figura 3 muestra una red WAN de la empre1000 bits”), pudiendo llegar a varios Mbps (Megasa multinacional a la que se hizo referencia.

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Redes de Computadoras - Redes WAN, LAN. Topologías TOPOLOGÍAS

DE

RED

Se denomina topología a la forma física que adopta el cableado de la red y en segundo plano, al modo de transmisión de las señales eléctricas que viajan a través de él. La elección de la topología incide sobre: * La cantidad de cableado requerido y este incide, a su vez, sobre el costo económico. * La facilidad de instalación, modificación y adaptación a los cambios de la red. * La forma y velocidad en que viajan los datos en la red. * La facilidad de detectar la causante de un fallo. * La cantidad de fallos producidos en la red. * La cantidad de computadoras que quedan imposibilitadas de poder trabajar al producirse un fallo. * La facilidad de reparar dichos fallos. Puede ocurrir que una red esté formada por la unión de varias topologías, para ello deberán contar con el hardware y el software necesario que las vincule (hub, puentes “bridges”, ruteadores “routers”, puertas de enlace “gateway”, etc).

TIPOS

DE

TOPOLOGÍAS

A continuación describiremos y analizaremos las características de los distintos tipos de topologías que permiten vincular las computadoras entre sí. Topología en Bus Es una de las dos topologías más usadas en la actualidad. En ella todas las computadoras se conectan a un único cable central y lineal, que propaga las señales recibidas en ambas direcciones. La figura 4 muestra una red con topología en Bus. Ventajas de la topología en bus: La facilidad de incorporar y quitar computadoras. Requiere menor cantidad de cableado que en otras topologías.

Figura 4. Topología Bus

Desventajas de la topología en bus: La ruptura del cableado significa que dos grandes sectores de la red queden desconectados. Topología en Estrella Las redes con topología en estrella actualmente son las más usadas. En ella todas las computadoras se conectan a un circuito central llamado “concentrador” o también conocido como “Hub”. La función del nodo central es recibir la señal enviada por una computadora y hacerla llegar a las demás. La figura 5 nos muestra una red con topología en Estrella. Se puede apreciar que cuando una computadora efectúa una transmisión, luego el Hub reenvía la señal al resto de las computadoras conectadas a él. Ventajas de la topología en Estrella: Es muy fácil incorporar una nueva computadora en la red. La ruptura del cableado afectará solo a una computadora. Es muy fácil detectar cuál es el cable que está dañado. Desventajas de la topología en Estrella: La cantidad de cableado requerido es bastante alta, lo que a su vez repercute en el costo económi-

Figura 5. Topología en Estrella

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Artículo de Tapa co. La compra del Hub también repercute en el costo económico. La ruptura del Hub afectará a toda la red. Topología en Estrella-Bus Es la unión de 2 o más redes con topología en Estrella, mediante un cable central y lineal que las interconecta, haciendo uso de la topología en Bus. La figura 6 muestra dos redes con topología en Estrella unidas mediante la topología en Bus, lo que equivale a decir, una red con topología en Estrella-Bus. Se puede apreciar que cuando una computadora efectúa una transmisión, el nodo central (hub) retransmite la señal recibida al resto de las computadoras y además envía la señal al otro hub que se encuentra conectado con él.

Figura 6. Topología en Estrella-Bus

Topología en Anillo Aquí todas las computadoras se conectan secuencialmente unas a otras formando un anillo cerrado. Cuando una computadora quiere transmitir una señal a otra, le entregará dicha señal a la siguiente y ésta a su vez hará lo mismo, este proceso se repite hasta que la señal llegue a la computadora destino. La figura 7 ejemplifica una red con topología en Anillo y la forma en que se propagan las señales a través del cableado. Figura 7. Topología en Anillo

Ventajas de la topología en Anillo: Las redes son más estables respecto del tiempo que se tarda en distribuir las señales. Desventajas de la topología en Anillo: La ruptura de una computadora invalida el funcionamiento de toda la red. Topología en Anillo-Estrella En este caso, todas las computadoras se conectan a un circuito central llamado “mau”, formando una estrella. Cuando una computadora quiere transmitir una señal a otra, le entregará dicha señal al mau, para que a su vez éste la transfiera a la computadora siguiente y esta a su vez hará lo mismo, este proceso se repite hasta que la señal llegue a la computadora destino.

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Figura 8. Topología en Anillo-Estrella

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Artículo de Tapa En la figura 8 se puede apreciar que en las redes con topología en Anillo-Estrella físicamente el cableado forma una red con topología en Estrella y lógicamente las señales viajan de la misma forma que una red con topología en Anillo.

PROTOCOLOS Función que cumplen Los protocolos son estándares software, que se instalan en las computadoras de una red para definir el lenguaje, las reglas, los procedimientos y las metodologías utilizadas para que las maquinas de la red puedan entenderse entre ellas. El uso de protocolos permite que las computadoras puedan: Comunicarse, entenderse, intercambiar información, atender errores que puedan producirse durante el intercambio, etc. Por ejemplo, los protocolos permiten realizar tareas de lectura de archivos, escritura, copiado, borrado, impresión, etc, entre las máquinas de la red. En resumen, se podría decir que los protocolos son el lenguaje común que utilizan las computadoras para poder comunicarse, dentro de una red LAN (red de área local) o WAN (red de área extensa). Origen de los protocolos Generalmente los protocolos fueron creados por los fabricantes de sistemas operativos de red, no obstante otras veces fueron creados en grandes centros de investigación, por ejemplo: T / IP: Fue desarrollado por el departamento de defensa de Estados Unidos. IPX / SPX: Fue desarrollado por Novell Netware (fabricante de sistemas operativos). NETBIOS: Fue desarrollado por IBM (fabricante de hardware y sistemas operativos). APPLE TALK: Fue desarrollado por MAC (fabricante de hardware y sistemas operativos).

INSTALACIÓN

DE

PROTOCOLOS

DE

RED

Un protocolo puede instalarse en una computadora mediante un sistema operativo de red o un programa de aplicación de red. En realidad, sobre cada una de las computadoras de la red, no se instala uno, si no una familia de varios protocolos, que trabajan conjuntamente para

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prestar todos sus servicios, por ejemplo (IPX/SPX, NAMED PIPES, N) son una familia de protocolos que se acostumbra a instalar en las computadoras con sistema operativo Novell Netware. Una vez instalados los protocolos, éstos permanecen activos en memoria RAM. Relación entre los protocolos y los niveles OSI Cada protocolo podrá cumplir la función de parte, uno, o varios de los niveles OSI. Los niveles OSI, son el modelo ideal en que se pueden dividir las tareas y componentes que intervienen en el intercambio de datos entre computadoras a través de la red, se trata solo de un conjunto de normas que los creadores de protocolos, hardware y software de red intentan respetar.

RESUMEN DE LAS FUNCIONES DESEMPEÑADAS POR LOS PROTOCOLOS EN CADA NIVEL OSI Nivel de presentación: El protocolo define la forma en que se codifican los datos. Nivel de sesión: El protocolo define el establecimiento de la sesión de comunicación con otra computadora de la red. Nivel de transporte: El protocolo define el tamaño de los paquetes que viajan a través de la red, el control del orden en que son enviados, el código de verificación de error que se aplicara para detectar si un paquete llegó correctamente a la computadora destino y si llegó distorsionado por interferencias, en dicho caso el paquete deberá ser retransmitido. Los lapsos de tiempo itidos para cada operación. Nivel de red: El protocolo define la ruta más apropiada que deberán seguir los paquetes de datos para llegar a la computadora destino, a través de los ruteadores y puertas de enlace que también hacen uso del mismo protocolo. Ejemplo del funcionamiento de los protocolos en cada nivel OSI Un ejemplo de la forma en que trabajan los protocolos dentro de los niveles OSI, es cuando un navegador lee una página html de un servidor web que se encuentra en el otro extremo del mundo, en este caso ocurren los siguientes pasos: 1) El navegador mediante el protocolo HTTP “protocolo de transferencia de hipertexto” (nivel de

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Artículo de Tapa aplicación, presentación y sesión) hace un pedido de lectura a un servidor web. 2) Este pedido es fragmentado en “paquetes”, mediante el protocolo T (nivel de transporte). 3) Luego los paquetes son fragmentados en “datagramas”, mediante el protocolo IP (nivel de red). 4) Los datagramas son fragmentados en “frames”, mediante el protocolo punto a punto PPP (nivel de enlace). 5) Los frames PPP que tienen formato digital, se envían a través del módem y la línea telefónica al proveedor de Internet, mediante señales analógicas. 6) El proveedor de Internet, recibe las señales analógicas en su módem y las transforma nuevamente en datagramas, para luego reenviarlas al siguiente ruteador, hasta llegar al servidor web destino, quien decodifica los datos recibidos en forma inversa, pasando los mensajes desde el nivel físico hasta el nivel de aplicación, para que el programa de aplicación del servidor interprete el pedido y de cuenta de ello.

lo con el paquete que está dentro de los parámetros de tiempo especificados por el protocolo.

Hay tres ele men tos que to do pro to co lo de be te ner muy es tu dia dos: La sincronización temporal, la sincronización en el orden de los campos de un paquete y la sincronización en el significado que se le dé a los mensajes de los campos de un paquete:

Toda esta información, del paquete, viaja a través del cableado de la red codificada en lenguaje binario “0 y 1”. La sincronización en el orden de los campos de un paquete, hace referencia a las reglas que debe tener definidas el protocolo, para que cada campo esté en su justo lugar, dentro del paquete, es decir éstos deben respetar un orden secuencial predeterminado y además se debe respetar la longitud preestablecida de cada campo, para poder lograr así, una correcta interpretación del paquete, de lo contrario la lectura de los mensajes enviados entre dos computadoras sería distorsionada.

Sincronización temporal: Hace referencia a las reglas que debe tener definidas el protocolo, para que los paquetes enviados y recibidos a través de la red, sean cronometrados y sincronizados en el tiempo. Por ejemplo, cada paquete enviado tiene un tiempo de vida útil y luego que dicho tiempo expira, el paquete no será tenido en cuenta y carecerá de validez. Esta marca de tiempo que tienen los paquetes, es útil cuando una computadora destino recibe de otra, varias versiones de un mismo paquete, esto suele suceder porque la computadora que envió el paquete por primera vez, tubo el percance de que su paquete haya quedado demorado en algún sector muy congestionado de la red y al no recibir de la computadora destino el aviso de que el paquete llego con éxito, lo vuelve a enviar varias veces. Por otro lado, la computadora destino, recibe varias versiones del mismo paquete que se demoró en una red congestionada de tráfico y para descartar los paquetes que quedaron rezagados en la red, hace uso de dicha marca de tiempo y se queda so-

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Sincronización en el orden de los campos de un paquete: Todo paquete de datos que viaja a través de la red, está subdividido en diferentes campos. Una analogía similar a ello, serían los campos que tiene el registro de un archivo de datos. Cada campo cumple una función específica dentro del paquete de datos, por ejemplo hay campos para indicar: * La dirección de destino del paquete. * La dirección de origen del paquete (remitente). * La sección de datos o información. * La longitud del paquete. * El código de verificación de error o paridad. * El tiempo de vida del paquete. * La identificación del paquete. * El tipo de servicio para el que será usado el paquete. * La versión del protocolo.

Sincronización en el significado de los mensajes: No sólo basta que los campos de un paquete estén en el lugar apropiado y tengan una longitud fija, para lograr que un paquete sea correctamente interpretado. Además, los protocolos deben tener reglas que definan la sintaxis o lenguaje apropiado, en cada uno de los mensajes que están inmersos en los campos del paquete, durante la transmisión o recepción de los mensajes a través de la red, para así lograr una correcta interpretación y evitar el uso de idiomas diferentes. Aclaramos que Ud. puede “profundizar” este tema leyendo el tomo 32 de la colección Club Saber Electrónica que puede descargar de nuestra web www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono e ingresando la clave red32. J

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CurSo de TéCniCo Superior en eleCTróniCA

Teoría

ETAPA 4

Técnico en Sistemas de Audio Damos comienzo a la cuarta etapa de la carrera de Técnico Superior en Electrónica, dedicada a los sistemas de audio, en la que se estudia todo lo correspondiente al tratamiento del sonido tanto en equipos lineales como digitales. Para poder abordar este módulo de estudio es preciso que el alumno haya estudiado y aprobado las tres etapas anteriores, cuya constitución mencionamos a continuación.

Técnico Superior en elecTrónica conSTiTución de la carrera y Forma de eSTudio En febrero de 2012, en Saber Electrónica Nº 295, comenzamos el dictado de la carrera de “Técnico Superior en Electrónica”, con una extensión de 3 años, dividida en 6 etapas, de 6 lecciones mensuales cada etapa. Se trata de un sistema de estudio que se basa en guías de estudio impresas en papel y CDs Multimedia Interactivos. El alumno puede estudiar a razón de una lección por mes y “no podrá rendir exámenes libres” lo que significa que sin importar los estudios previos que posea, el alumno podrá rendir un examen por mes como máximo y 6 exámenes por año como mínimo. Esto significa que el tiempo mínimo para completar la carrera es de 3 años y el tiempo máximo queda fijo en 6 años. Para realizar el estudio la mecánica es la siguiente: 1) El alumno debe descargar gratuitamente el CD correspondiente a la primera lección de la primera etapa desde nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono e ingresando la clave CURSOE1L1. 2) El alumno deberá explorar el contenido del CD y si desea realizar los estudios de la carrera debe inscribirse gratuitamente como alumno regular siguiendo los pasos sugeridos en el CD. 3) El alumno estudiará todas las secciones correspondientes a cada lección y podrá realizar consultas por Internet, asistir a videoconferencias y a las clases de apoyo que se programen. 4) A partir del momento en que se inscribe como alumno, tiene un tiempo máximo de 3 meses para rendir el primer Test de Evaluación por Internet. En caso de no hacerlo será dado de baja y no podrá retomar los estudios hasta que transcurra un período mínimo de 6 meses, luego del cual deberá volver a inscribirse como alumno regular. 5) El Test se aprueba con 7 puntos y en caso de reprobar se le enviará un nuevo examen que deberá realizar luego de transcurrido un tiempo mínimo de un mes, con un máximo de 3 meses. Si vuelve a reprobar deberá solicitar un nuevo Test, el cual tendrá un costo equivalente a $25.

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lección 1, etapa 4 Esta es la primera lección de la cuarta etapa del Curso de Electrónica Multimedia, Interactivo, de enseñanza a distancia y por medio de Internet que presentamos en Saber Electrónica Nº 295. El Curso se compone de 6 ETAPAS y cada una de ellas posee 6 lecciones con teoría, prácticas, taller y Test de Evaluación. La estructura del curso es simple de modo que cualquier persona con estudios primarios completos pueda estudiar una lección por mes si le dedica 8 horas semanales para su total comprensión. Al cabo de 3 años de estudios constantes podrá tener los conocimientos que lo acrediten como Técnico Superior en Electrónica. Cada lección se compone de una guía de estudio y un CD multimedia interactivo. El alumno tiene la posibilidad de adquirir un CD Multimedia por cada lección, lo que lo habilita a realizar consultas por Internet sobre las dudas que se le vayan presentando. Tanto en Argentina como en México y en varios países de América Latina al momento de estar circulando esta edición se pondrán en venta los CDs del “Curso Multimedia de Electrónica en CD”, el volumen 1 de la primera etapa corresponde al estudio de la lección Nº 1 de este curso (aclaramos que en Saber Electrónica Nº 295 publicamos la guía impresa de la lección 1), el volumen 6 de dicho Curso en CD corresponde al estudio de la lección Nº 6. Ud. está leyendo la parte teórica de la primera lección de la cuarta etapa y el CD correspondiente es el de la Etapa 4, Lección 1. Para adquirir el CD correspondiente a cada lección debe enviar un mail a: [email protected]

A partir de la lección Nº 2 de la primera etapas, cuya guía de estudio fue publicada en Saber Electrónica Nº 296, el CD (de cada lección) tiene un costo de $25 (en Argentina) y puede solicitarlo enviando un mail a

[email protected]

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6) Una vez aprobado el test de evaluación podrá solicitar la descarga del CD Multimedia correspondiente a la segunda lección. A partir de la segunda lección, cada CD multimedia tiene costo. 7) La mecánica para el estudio de cada lección de las diferentes etapas es el mismo que lo ya explicado en los puntos (2) a (6). 8) Cuando culmine los estudios de cada etapa el alumno recibirá un Título Intermedio”. Otorgándosele un Diploma que acredita los logros obtenidos. Al culminar los estudios de cada etapa, el título obtenido es el siguiente: 8.1) Etapa 1: Idóneo en Electrónica 8.2) Etapa 2: Técnico en Semiconductores 8.3) Etapa 3: Técnico en Electrónica Digital 8.4) Etapa 4: Técnico en Sistemas de Audio 8.5) Etapa 5: Técnico en Electrónica y Microcontroladores 8.6) Etapa 6: Técnico en Telecomunicaciones 9) Al obtener el título de la sexta etapa automáticamente se graduará como Técnico Superior en Electrónica. Sobre el eSTudio de cada lección Cada lección o guía de estudio se compone de 3 secciones: teoría, práctica y taller. Con la teoría aprende los fundamentos de cada tema que luego fija con la práctica. En la sección “taller” se brindan sugerencias y ejercicios técnicos. Para que nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CD están confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma interactiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el módulo teórico y luego realizar las prácticas propuestas. Por razones de espacio, en la revista Saber Electrónica sólo se edita una parte de la guía de estudio, razón por la cual puede descargarlas de nuestra web, sin cargo, ingresando a www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono e ingresando la clave dada en cada revista. La guía está en formato pdf, por lo cual al descargarla podrá imprimirla sin ningún inconveniente para que tenga la lección completa. El CD de la lección 1, de la etapa 1, lo puede descargar GRATIS y así podrá comprobar la calidad de esta CARRERA de Técnico Superior en Electrónica. A partir de la lección 2, el CD de cada lección tiene un costo de $25, Ud. lo abona por diferentes medios de pago y le enviamos las instrucciones para que Ud. lo descargue desde la web con su número de serie. Con las instrucciones dadas en el CD podrá hacer preguntas a su "profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistema de animación contenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con las dudas de su compañero virtual - Saberito- donde los profesores lo guían paso a paso a través de archivos de voz, videos, animaciones electrónicas y un sin fin de recursos prácticos que le permitirán estudiar y realizar autoevaluaciones (Test de Evaluaciones) periódicas para que sepa cuánto ha aprendido. Puede solicitar las instrucciones de descarga del CD que corresponde a esta lección, es decir, el CD Nº1 de la Cuarta Etapa y/o los CDs de las lecciones tanto de la Primera Etapa como de la Segunda Etapa de este Curso enviando un mail a [email protected] o llamando al teléfono de Buenos Aires (11) 4301-8804. Sobre el reconocimienTo de la univerSidad Tecnológica nacional En la medida que vamos completando la edición de cada etapa, presentamos el plan de estudio realizado ante las autoridades competentes de la Universidad Tecnológica Nacional de la República Argentina con el objeto de que los títulos que

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Teoría

entregamos sean reconocidos por la mencionada Alta Casa de Estudio. A junio de 2013 la UTN reconocía los estudios correspondientes a las etapas 1 y 2 (Idóneo en Electrónica y Técnico en Semiconductores) y el Club Saber Electrónica comenzaba las acciones para el reconocimiento de la tercera etapa. Los alumnos que poseen los Diplomas otorgados por el Club Saber Electrónica pueden solicitar el Reconocimiento de la UTN sin tener que rendir ningún examen adicional, abonando un canon por gastos istrativos que a junio de 2013 eran de $200 por etapa. Sobre la Tercera eTapa: “Técnico en elecTrónica digiTal” En junio de 2013 culminamos con la edición de la sexta lección de la tercera etapa y a partir de julio de ese año está habilitado el examen correspondiente a dicha lección. Quienes aprueben el Test de Evaluación correspondiente se harán acreedores del título de “Técnico en Electrónica Digital” y recibirán el Diploma Correspondiente. Al comenzar los estudios de esta etapa el alumno ya pose conocimiento sobre las leyes fundamentales de la electrónica y estudió el comportamiento de los semiconductores, habiendo realizado prácticas con instrumental básico de taller. En la tercera etapa estudia las familias lógicas, el comportamiento de las principales compuertas, analiza las leyes fundamentales de la electrónica digital, realiza síntesis de funciones y se capacita en el funcionamiento de programas simuladores que le permitirán tomar experiencia con circuitos integrados complejos. Al terminar los estudios estará capacitado en el manejo de las técnicas digitales y su interacción con las diferentes tecnologías electrónicas. Sobre la cuarTa eTapa: “Técnico en SiSTemaS de audio” Con esta edición damos comienzo a la cuarta etapa de esta Carrera con la cual, una vez concluída y alcanzados los objetivos, el alumno obtiene el Título de “Técnico en Sistemas de Audio”. Tratamos en este módulo de estudio (cuarta etapa de la Carrera) todo lo referente al audio, desde el principio, para que cualquier persona que tenga, o no, conocimientos de electrónica pueda entenderlo. Estudiará, en la primera lección, qué es el sonido, cómo se desplazan las ondas sonoras, período, frecuencia, para luego seguir, el la lección Nº 2, con los modelos clásicos de amplificadores, las configuraciones circuitales básicas en donde, a través de algunas fórmulas no muy complicadas, aprenderá a calcular diferentes tipos de amplificadores según la utilidad para la cual usted lo necesite. Según las distintas configuraciones, existen varias formas de polarizar un transistor con sus ventajas y desventajas, aprenderá también a calcular capacitores de paso y verá los diferentes tipos de acoplamientos entre etapas. En la lección Nº 3 damos una explicación de qué son los preamplificadores y sus circuitos derivados, como ser controles de tono, qué es realimentación negativa, realimentación multietapa, el sistema Baxendall, filtros, controles de volumen y balance, entradas, ecualización. La cuarta lección está dedicada a las etapas de salida, en sus diferentes configuraciones y en la siguiente lección se estudian los parlantes o bocinas como les llaman en México, su construcción, clasificación, características técnicas, cajas acústicas, construcción y detalles de diferentes diseños y su armado. Para finalizar, en la lección Nº 6 estudiará los amplificadores digitales y los equipos de última generación. Cada lección incluye prácticas y talleres con distintos montajes relacionados con el audio y que creemos le serán de utilidad, ya sea para el aprendizaje o para el desarrollo de su actividad profesional: un mezclador de audio expansible, un preamplificador universal, un ecualizador de 3 bandas y un medidor de potencia de audio son sólo algunos de los proyectos sugeridos.

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lección 1, etapa 4

ETAPA 4 - LECCIÓN Nº 1

el Sonido El sonido es una forma de energía que se transmite desde el cuerpo que la irradia a través del medio que lo circunda, en forma de ondas de presión. En esta lección, con la que damos comienzo a la cuarta etapa de la Carrera de Técnico Superior en Electrónica, veremos las características de las ondas sonoras. inTroducción Hasta el siglo pasado, para escuchar música era necesario disponer de los ejecutantes en el lugar, por lo que la buena música era cara y obligaba a asistir a funciones especiales en teatros para tal propósito. Nuestra “Era Técnica” permitió ampliar y generalizar esta posibilidad. Alrededor de 1878, Thomas Alva Edison inventó el aparato que hoy llamamos “fonógrafo” que puede considerarse como el puntapié inicial de los sistemas de registro y reproducción del sonido. El avance de la técnica ha sido tal, que en la actualidad son muy pocos los hogares que no cuentan con aparatos de grabación y/o reproducción del sonido (grabadores, tocadiscos, centros musicales, CDs, etc.). Como una primera aproximación podríamos definir el sonido como el movimiento vibratorio de los cuerpos que es transmitido a través de un medio elástico como el aire, en forma de ondas de presión; notemos que no sólo los gases sino también líquidos y sólidos transmiten el sonido. En los sólidos la propagación de las ondas se realiza en ambas direcciones, es decir, longitudinal y transversalmente. Como fenómeno físico, el sonido puede definirse como la perturbación producida por un cuerpo que está vibrando dentro de un medio y que puede identificárselo por sucesivas variaciones de presión que provocan la generación de las denominadas “Ondas Sonoras” que se propagan a través de este medio transportando energía a una determinada velocidad. Por lo tanto, “sonido” es el movimiento vibratorio producido por un cuerpo y “sensación sonora” -no confundir- es el efecto que produce una onda sonora en el órgano auditivo.

Figura 1

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Teoría ¡Atención! para la producción de un sonido no sólo es necesario que un cuerpo vibre, sino que hace falta un medio material que permita la propagación de la onda sonora. Quizás esto último pueda parecer extraño, pero se demuestra fácilmente colocando una radio dentro de una campana de vidrio. Si en el interior de la campana hay aire, desde el exterior se escuchará el sonido emitido por la radio, aunque un poco atenuado (figura 1-a). Quitemos ahora el aire contenido en el interior del recipiente; notaremos que el sonido deja de percibirse ya que deja de existir el medio de transmisión del sonido: “el aire” (figura 1-b).

Figura 2

Consideremos ahora una regla de acrílico común de las que usan los estudiantes, a la que sujetamos contra el borde de una mesa, con la mano (figura 2). Con la otra mano doblemos la regla hacia arriba o hacia abajo y soltémosla; inmediatamente percibiremos un sonido (figura 3).

Figura 3

Vea que el medio que envuelve a la regla es el aire, tal que al pasar la regla de la posición 1 a la 2, comprime el aire que se encuentra encima y enrarece (depresiona) el aire que se encuentra por debajo. Desde la posición 2 a la 3 el camino recorrido es inverso y la situación se invierte (se comprime el aire por debajo de la regla y se expande el que se encuentra por arriba). Todos los puntos del recorrido de la regla experimentarán variaciones alternativas de presión que se pueden representar como una onda senoidal, tal como se observa en la figura 4.

Figura 4

El alumno ya habrá notado que la señal dibujada tiene forma de onda senoidal, la cual se caracteriza con varios parámetros, como ser: período, amplitud de pico, amplitud de pico a pico, valor instantáneo, frecuencia, etc. Para facilitar el estudio recordemos la definición de cada uno de estos parámetros: ampliTud de la vibración o valor de pico Es la distancia que existe entre el punto en que la regla alcanza la máxima elongación y la posición inicial de la misma (distancia entre los puntos 1 y 2 de la figura 5).

Figura 5

ampliTud pico a pico de la vibración Es la distancia que existe entre los puntos en que la regla alcanza las máximas elongaciones en ambos sentidos. ampliTud inSTanTánea Es la amplitud que alcanza el movimiento de la regla en un instante de tiempo determinado respecto del valor de reposo. ciclo Es el recorrido efectuado por la regla al pasar dos veces consecutivas por la posición 1 en el mismo sentido. período Es el tiempo empleado por la regla en completar un ciclo; se lo designa con la letra T. Frecuencia Es la inversa del período; es decir, es la cantidad de ciclos que completa la regla

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lección 1, etapa 4 en la unidad de tiempo, y se la designa con la letra f. Como regla general podemos decir que el rango de frecuencias audibles está entre 20 ciclos por segundo y 20.000 ciclos por segundo. La fórmula que relaciona a la frecuencia con el período es la siguiente: 1 f = ————— T El sonido se propaga con velocidad constante, la cual sólo depende del medio en que se desplaza. Esto quiere decir que la longitud de onda de una señal que se desplaza en el tiempo dependerá del medio y se calcula como: l = Velocidad de Propagación x Período Recuerde que para una onda electromagnética, por ejemplo, la longitud de onda se calcula como: V l = —————— = V x T f Donde V es la “velocidad de la luz” y corresponde a la velocidad de desplazamiento de dichas ondas (la luz es como una gama de ondas electromagnéticas que podemos percibir con los ojos). El sonido se propaga a una velocidad mucho menor que las ondas electromagnéticas. Podemos ver las velocidades que adquieren las ondas acústicas en la tabla 1. También se puede definir el sonido como una perturbación del medio que, al llegar al oído, produce una sensación auditiva. Los sonidos periódicos (repetitivos), a su vez, pueden tener o no carácter musical, mientras que los sonidos aperiódicos (que no se repiten) son generalmente catalogados como ruidos. Los sonidos periódicos se caracterizan por su tono, por su timbre y por su intensidad. El tono aumenta cuando se pasa de los sonidos graves (bajas frecuencias) a los sonidos agudos (altas frecuencias). De esta manera, el tono de un sonido queda determinado por su frecuencia, pero muchas veces el sonido no es puro y está compuesto por más de una señal de distintas frecuenTA­BLA­I cias. En ese caso el tono Velocidades­que­adquieren­las­ondas­acústicas­en­distintos­medios queda determinado por la frecuencia del sonido fundamental.

medio Aire frío (0°C) Aire moderado (25°C) Hidrógeno frío (0°C) Agua de río Agua de mar

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velocidad 331 m/seg 343 m/seg 1290 m/seg 1450 m/seg 1504 m/seg

Así, por ejemplo, si se coloca un fleje de madera sobre una rueda dentada que está girando (es el caso de las “matracas” utilizadas en los festejos de carnaval), tal como se grafica en la figura 6, el tono del sonido emitido por el con-

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Teoría junto dependerá de la velocidad de giro de la rueda, ya que si gira a mayor velocidad, el fleje golpeará contra los dientes de la rueda mayor cantidad de veces por segundo, y el sonido tendrá un tono más agudo (aumentó la frecuencia de los golpes).

Figura 6

En general, el oído humano no entrenado no está capacitado para distinguir variaciones muy pequeñas en el tono de un sonido, y mucho menos saber cuál es la frecuencia de la señal que le dio origen, si bien puede deducir si se trata de una señal de baja frecuencia o alta frecuencia. Por esta razón, en música no se habla de frecuencia, sino de “intervalo”, aduciendo a las relaciones entre frecuencias; las “notas musicales” poseen frecuencias características y un grupo de siete notas ocupan un intervalo musical. Ver tabla 2. Así, por ejemplo, si en un intervalo musical el “la” posee una frecuencia de 440Hz, en el intervalo siguiente el “la” emitido tendrá el doble de frecuencia, es decir, 880Hz.

Figura 7

Se estudiará más adelante que a este intervalo se lo denomina OCTAVA MUSICAL. Pero nos podemos hacer la siguiente pregunta: ¿Cómo es que la misma nota ejecutada por un violín produce una sensación sonora distinta de la de un piano? Las dos notas tendrán el mismo tono pero causan distinta impresión a nuestros oídos, ya que se distinguirán por el “timbre”. El timbre de un sonido queda determinado por la cantidad de armónicas que acompañan a un sonido fundamental cuando éste es emitido y también por la amplitud de esos armónicos. Por ejemplo, una señal senoidal de 1000Hz no se escuchará igual que una onda cuadrada de igual frecuencia ya que la primera es una señal pura mientras que la onda cuadrada, como sabemos, posee muchas armónicas impares de la fundamental (vea la figura 7). Se dice que un sonido es rico en armónicas cuando va acompañado hasta la 6a ó 7a armónica con amplitudes apreciables. Si posee mayor cantidad de armónicas (más agudos) el sonido se torna muy áspero. Además, los sonidos con armónicas impares (como la onda cuadrada) resultan agradables, mientras que donde predominan las armónicas pares (como la onda triangular) resultan desagradables. Dos personas se distinguen por su timbre de voz, pues si bien pueden decir lo mismo con tonos parecidos, la sensación sonora es distinta en ambos casos. Cuando Ud. habla por teléfono su voz tiende a deformarse, ya que si bien se puede entender perfectamente lo que dice, el sonido parece distinto. Lo que ocurre es que la central telefónica no deja pasar las armónicas superiores a 4000Hz (aproximadamente) ya que la respuesta del TA­BLA­II canal telefónico está Las­notas­musicales­se­agrupan­en­un­intervalo­que­en­frecuencias­ limitada a esa frecuencia. corresponde­a­una­relación­igual­a­“2”­entre­una­nota­de­un­intervalo­y­la­misma­nota­del Si un sonido viene acompañado por una señal que no es armónica de la fundamental, se interpretará como “ruido” ya que la sensación sonora

intervalo­siguiente do

re

mi

fa

sol

la­

si

do

1

9 ––––– 8

5 ––––– 4

4 ––––– 3

3 ––––– 2

5 ––––– 3

15 ––––– 18

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lección 1, etapa 4 TA­BLA­III­-­Sensación­sonora­relativa Potencias en watt 10-15watt (10Wo)

Sensación sonora 1

10-14watt (100Wo) 10-13 watt (1000Wo)

2

10-12 watt (10000Wo)

4

3

Figura 8

será desagradable. La intensidad de las ondas sonoras determinan las mayores o menores presiones y depresiones que la onda provoca sobre los tímpanos de nuestros oídos. Si volvemos al caso en que vibraba la regla sujeta por un extremo, cuando aumenta la amplitud de las vibraciones, aumentará la energía transportada por la onda sonora y mayor será la intensidad del sonido. “Se dice que un sonido es más intenso cuanto mayor sea la energía transportada por la onda sonora”.

La intensidad mínima de sonido capaz de ser reproducida por el oído humano es de 10-16 watt/cm2 o, lo que es lo mismo 0,0002 dina/cm2. A esta intensidad mínima se la llama UMBRAL AUDITIVO INFERIOR o INTENSIDAD UMBRAL, ya que es el “umbral” entre las señales que se escuchan, y las que no se escuchan y se la designa como Wo (Wo = 10-16 watt), vea la figura 8. Se debe tener en cuenta que la respuesta del oído no es lineal con la potencia, sino logarítmica; esto quiere decir que, si asignamos el valor “1” como sensación sonora a una potencia 10 veces superior a la de umbral (10Wo), para que el oído humano reconcozca el doble de la sensación sonora inicial hace falta aplicar una potencia de 100Wo. Vea la tabla 3. Esto quiere decir que, para obtener un aumento unitario de la sensación auditiva, se debe aumentar la potencia 10 veces. Dicho de otra manera, el sonido emitido por un amplificador de 10 watt no se escuchará como el doble de la sensación auditiva de un amplificador de 5 watt. curva umbral El oído no responde de la misma manera para todas las frecuencias.

Figura 9

Se dice que el oído medio humano reconoce señales comprendidas entre 40Hz y 16000Hz pero se ha convenido en señalar que el espectro audible va de 20Hz a 20kHz. Asimismo, la intensidad umbral es distinta para todas las frecuencias. Por ejemplo, el oído responde mejor a las denominadas frecuencias medias (entre 800Hz y 4500Hz aproximadamente). Hemos dicho anteriormente, (y graficado en la figura 8) que la intensidad umbral era de Wo = 10-16 watt/cm2. Esta intensidad se da para una frecuencia de 1000Hz. Para 100Hz la intensidad umbral ronda el valor Wo’ = 10-12 watt/cm2 ; es decir, se reconoce recién cuando la potencia es 10000 veces mayor que la mínima potencia audible para 1000Hz. Los valores de potencia mínima reconocible para cada frecuencia se dan en una CURVA DE INTENSIDAD UMBRAL que abarca todo el espectro audible. Así, por ejemplo, para una frecuencia de 500Hz la intensidad umbral es de 10-14 watt/cm2; es decir, sólo se escucharán los tonos de 500Hz por encima de esa potencia. Idéntico análisis puede efectuarse para cualquier otra frecuencia.

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Teoría curva de SenSación doloroSa La curva de intensidad umbral determina el nivel mínimo de intensidad reconocible por el oído humano para distintas frecuencias. Si se aumenta la potencia del sonido llega un momento en que produce una sensación de dolor. La CURVA DE SENSACION DOLOROSA determina el límite, pasado el cual, el sonido produce una sensación de dolor en nuestros oídos (tal como se puede apreciar en la figura 9). Como se observa, la zona del gráfico encerrada por las curvas de intensidad umbral y sensación dolorosa, determina el nivel que pueden tomar los sonidos de distintos tonos para que puedan escucharse por el oído humano sin inconvenientes. Se ve en el gráfico que para un sonido de 1000Hz la intensidad dolorosa (Wd) es de 10-4 watt/cm2 (luego se estudiará que corresponde a 120dB). Se debe deducir entonces que una presión de 1 watt/cm2 con una frecuencia de 1000Hz provocará lesiones muy graves en el oído.

Figura 10

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lección 1, etapa 4 la cadena audioFrecuenTe El sonido puede convertirse en una corriente eléctrica. Llamamos transductores electroacústicos a los dispositivos capaces de convertir una señal eléctrica en un sonido. Así, el micrófono es un transductor que convierte la energía sonora en corriente eléctrica. Para que el transductor sea útil debe proporcionar una salida que represente una réplica exacta de la onda que lo está excitando. La altura o amplitud de la señal eléctrica representa la intensidad del sonido; la frecuencia representa el tono y la forma de onda, el timbre. Estos tres elementos deben corresponderse entre sí. Obtenida la corriente eléctrica como una réplica exacta de la onda sonora que le dio origen, el sonido puede amplificarse, grabarse y reproducirse por medios eléctricos y electrónicos. Los procesos que sufre la señal desde su conversión en corriente eléctrica hasta la reproducción por medio de parlantes u otros reproductores electroacústicos se lleva a cabo en la denominada “CADENA AUDIOFRECUENTE”, figura 10. Si consideramos un “viejo” disco fonográfico como el medio de grabación de la corriente eléctrica correspondiente al sonido que le dio origen, el primer eslabón de la cadena audiofrecuente será un micrófono; luego las corrientes eléctricas producidas por éste son amplificadas con el objeto de que adquieran el nivel necesario para que puedan excitar una cabeza grabadora magnética. Así se puede grabar en cinta magnética la señal requerida (llamada “Señal de Audio”) para que puedan grabarse muchos discos según la información almacenada en la cinta. Posteriormente, una cabeza lectora transmitirá la señal de audio a una púa especial denominada “estilo grabador”. Dicha púa va cavando un surco en el disco que gira a velocidad constante (generalmente a razón de 33 y 1/3 de revoluciones por minuto). De esta manera, en los surcos del disco queda grabada la información que luego se podrá recoger con un cabezal reproductor (fonocaptor) obteniendo así nuevamente una señal eléctrica que deberá ser amplificada y por medio de reproductores acústicos se convertirá nuevamente en sonido que será expulsado al medio ambiente. Digamos, entonces, que la cadena audiofrecuente es el “eslabón” entre el INTERPRETE y el OYENTE y no sólo se puede conseguir mediante la grabación de discos sino también mediante una emisión radiofónica o por medio de la grabacion de cintas magnetofónicas. A lo largo de esta obra nos ocuparemos de cada uno de los elementos que integran estas cadenas de audio. En última instancia, la finalidad que perseguimos es tratar de reproducir un sonido exactamente igual al que se produce en el lugar de origen, dentro de lo que percibe el oído humano o, a veces, introducirle deformaciones que resulten agradables al oyente. laS ondaS elecTromagnéTicaS Como un breve repaso a lo aprendido en la primera etapa, recordemos que el físico británico James Clerk Maxwell estableció la teoría de las ondas electromagnéticas en una serie de artículos publicados en la década de 1860. Maxwell analizó matemáticamente la teoría de los campos electromagnéticos y afirmó que la luz visible era una onda electromagnética. Los físicos sabían desde principios del siglo XIX que la luz se propaga como una onda transversal (una onda en la que las vibraciones son perpendiculares a la dirección de avance del frente de ondas). Sin embargo, suponían que las ondas de luz requerían algún medio material para transmitirse, por lo que postulaban la existencia de una sustancia difusa, lla-

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práctica mada éter, que constituía el medio no observable. La teoría de Maxwell hacía innecesaria esa suposición, pero el concepto de éter no se abandonó inmediatamente, porque encajaba con el concepto newtoniano de un marco absoluto de referencia espaciotemporal. Un famoso experimento realizado por el físico estadounidense Albert Abraham Michelson y el químico de la misma nacionalidad Edward Williams Morley a finales del siglo XIX socavó el concepto del éter, y fue muy importante en el desarrollo de la teoría de la relatividad. De este trabajo concluyó que la velocidad de la radiación electromagnética en el vacío es una cantidad invariante, que no depende de la velocidad de la fuente de radiación o del observador. movimienTo ondulaTorio Proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua.

Figura 11

Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. Las únicas ondas que no requieren un medio material para su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos. TipoS de movimienTo ondulaTorio Las ondas son una perturbación periódica del medio en que se mueven. En las ondas longitudinales, el medio se desplaza en la dirección de propagación. Por ejemplo, el aire se comprime y expande (figura 11) en la misma dirección en que avanza el sonido. En las ondas transversales, el medio se desplaza en ángulo recto a la dirección de propagación. Por ejemplo, las ondas en un estanque (figura 12) avanzan horizontalmente, pero el agua se desplaza verticalmente. Los terremotos generan ondas de los dos tipos, que avanzan a distintas velocidades y con distintas trayectorias. Estas diferencias permiten determinar el epicentro del sismo. Las partículas atómicas y la luz pueden describirse mediante ondas de probabilidad, que en ciertos aspectos se comportan como las ondas de un estanque.

Figura 12

regioneS del eSpecTro Un espectro es una serie de colores semejante a un arco iris —por este orden: violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo— que se produce al dividir una luz compuesta como la luz blanca en sus colores constituyentes. El arco iris es un espectro natural producido por fenómenos meteorológicos. Puede lograrse un efecto similar haciendo pasar luz solar a través de un prisma de vidrio. La primera explicación correcta de este fenómeno la dio en 1666 el matemático y físico británico Isaac Newton. Cuando un rayo de luz pasa de un medio transparente como el aire a otro medio transparente, por ejemplo vidrio o agua, el rayo se desvía; al volver a salir al aire

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lección 1, etapa 4 vuelve a desviarse. Esta desviación se denomina refracción; la magnitud de la refracción depende de la longitud de onda de la luz. La luz violeta, por ejemplo, se desvía más que la luz roja al pasar del aire al vidrio o del vidrio al aire. Así, una mezcla de luces roja y violeta se dispersa al pasar por un prisma en forma de cuña y se divide en dos colores. Los aparatos para observar visualmente un espectro se denominan espectroscopios; los que sirven para observar y registrar un espectro fotográficamente se llaman espectrógrafos; los empleados para medir la intensidad de las diferentes partes del espectro se denominan espectrofotómetros. La ciencia que utiliza los espectroscopios, espectrógrafos y espectrofotómetros para estudiar los espectros se conoce como espectroscopia. Para medidas espectroscópicas extremadamente precisas se emplean interferómetros. En el siglo XIX, los científicos descubrieron que más allá del extremo violeta del espectro podía detectarse una radiación invisible para el ojo humano pero con una marcada acción fotoquímica; se la denominó radiación ultravioleta. Igualmente, más allá del extremo rojo del espectro se detectó radiación infrarroja que aunque era invisible transmitía energía, como demostraba su capacidad para hacer subir un termómetro. Como consecuencia, se redefinió el término espectro para que abarcara esas radiaciones invisibles, y desde entonces se ha ampliado para incluir las ondas de radio más allá del infrarrojo y los rayos X y rayos gamma más allá del ultravioleta. En la actualidad, el término espectro se aplica frecuentemente en un sentido más amplio a cualquier distribución ordenada producida por el análisis de un fenómeno complejo, figura 13. Un sonido complejo, como por ejemplo un ruido, puede analizarse como un espectro acústico formado por tonos puros de diferentes frecuencias. Igualmente, una mezcla compleja de elementos o isótopos con distinta masa atómica puede ser separada en una secuencia ordenada según su masa atómica y denominada espectro de masas. La espectroscopia no sólo ha proporcionado un método importante y sensible para el análisis químico, sino que ha sido el principal instrumento para descubrimientos en campos aparentemente no relacionados, como la astrofísica o la teoría atómica. En general, los cambios en el movimiento de los electrones exteriores de los átomos dan lugar a espectros en la región visible, infrarroja y ultravioleta. Los cambios en el movimiento de los electrones interiores de los átomos pesados producen espectros de rayos X. Los cambios en la configuración del núcleo de un átomo producen espectros de rayos gamma. Los cambios en la configuración de las moléculas producen espectros visibles e infrarrojos.

Figura 13

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Los distintos colores de luz tienen en común el ser radiaciones electromagnéticas que se desplazan con la misma velocidad, aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo. Se diferencian en su frecuencia y longitud de onda (la frecuencia es igual a la velocidad de la luz dividida entre la longitud de onda). Dos rayos de luz con la misma longitud de onda tienen la misma frecuencia y el mismo color. La longitud de onda de la luz es tan corta que suele expresarse en nanómetros (nm), que equivalen a una milmillonésima de metro, o una millonésima de milímetro. La longitud de onda de la luz violeta varía entre unos 400 y 450 nm, y la de la luz roja entre unos 620 y 760 nm. J

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CurSo de TéCniCo Superior en eleCTróniCA

práctica

proYeCToS Debido a que el alumno posee conocimientos básicos de electrónica, ya sabe construir circuitos impresos y puede realizar la simulación de proyectos, proponemos el montaje de algunos circuitos básicos de audio.

ampliFicador 20W eSTéreo Este amplificador proporciona dos canales de potencia de hasta 20 watt reales a partir de dos entradas de línea. Es ideal para usar en computadoras dado que su relación precio/potencia/complejidad es optima, figura 1. En el circuito se observa sólo una de las etapas del sistema dado que en todo circuito estéreo ambos canales son exactamente iguales. Los números entre paréntesis representa el equivalente del terminal para el segundo canal.

Figura 1

El corazón de este proyecto es un circuito de la firma National Semiconductors, el LM1876, el cual dispone en su pastilla de dos amplificadores operacionales de potencia con funciones de mute (silenciar) y stand-by (desconectar), las cuales no hemos implementado en este diseño para simplificarlo al máximo. La señal entrante, luego de ser acondicionada y nivelada, ingresa al amplificador por su entrada no inversora. A la salida de éste parte de la señal resultante es reinsertada al amplificador por su terminal inversora para formar la red de realimentación. Dado que el circuito está internamente balanceado cuando trabaja con fuente partida no es necesario instalar el capacitor de “BootStrap” en la salida.

Figura 2 alimenTación Este sistema requiere para funcionar una tensión de +/28 volt y una corriente de 2 ampere. Para obtenerlos se puede emplear la clásica fuente con transformador, puente de diodos y capacitores, figura 2. En este caso el transformador debe tener un primario acorde a la tensión de red (110V ó 220V) y un secundario con punto medio de 20V por cada ramal (40V de extremo a extremo). Los diodos deben ser de 100V / 3A del tipo 1N5406 o similar. También puede utilizarse un puente rectificador, que facilita la tarea y reduce la cantidad de pistas/espacio. Los capacitores de filtrado son de 4700µF x 50V. diSipador de calor Pieza clave en todo sistema de audio, el disipador que en esta oportunidad usamos es un simple cooler de computación para Pentium III. Utilizamos ese modelo dado que dispone de una superficie metálica mayor que los tradicionales. Para alimentar el ventilador basta con tomar la fase positiva de la fuente y bajar su tensión con un regulador 7812 disipado individualmente.

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lección 1, etapa 4

conTrol auTomáTico de volumen Proponemos el armado de un control automático de volumen para TV y radio. Ajusta el nivel a un punto fijo. Si está bajo lo sube, si está alto lo baja. Basándonos en un integrado desarrollado para grabadores de cassette, el cual incluye en su pastilla circuitos de control automático de nivel, hicimos un equipo capaz de nivelar una señal de audio sin importar su nivel original. En otras palabras controla el volumen por nosotros y a nuestro gusto, figura 3.

Figura 3

El circuito es por demás simple y se reduce a un puñado de componentes pasivos, además del circuito integrado. Por mas que tenga un televisor, radio o vídeo grabadora monoaural le recomendamos armar las dos etapas porque el día de mañana puede tener un equipo estéreo y no va a ponerse a soldar de nuevo. Además, lo que puede economizar armando un solo canal es insignificante. La alimentación puede ser cualquier tensión continua de entre 6 y 12 volt, y no necesariamente estabilizada. Lo que es importante es que esté bien filtrada, para evitar ruidos de alterna en el audio. Este dispositivo es ideal para ser intercalado entre el reproductor de DVD y el TV por medio de los conectores de AV. También es adecuado para ponerlo entre e sintonizador y el amplificador de una cadena de audio. En el caso de colocarlo dentro de algún equipo o TV tener precaución con las vías de audio, porque en algunos equipos éstas pueden tener DC dando vueltas por ahí y pueden hacer macanas. Si lo ponen en un circuito a modificar, controlar de no ponerlo después del control de volumen, para evitar que este mando quede inutilizado.

ecualizador de graveS y agudoS Figura 4

El control de tonos de la figura 4 tiene dos potenciómetros que permiten ajustar la presencia de graves y agudos en una señal de audio. Se utiliza un circuito integrado de altas prestaciones para audio que contiene en su pastilla dos amplificadores operacionales. Se trata del NE5532, el cual se alimenta con +/- 15V. El potenciómetro de 50kΩ a la entrada establece el nivel de entrada o sensibilidad del sistema. El pre-set de 20kΩ primeramente debe situarse al centro de su cursor. Si se presentasen distorsión o deformaciones en el audio disminuir éste hasta lograr una reproducción fiel. El potenciómetro de 100kΩ ajusta la cantidad de graves, mientras que el de 10kΩ hace lo mismo con los agudos.

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práctica Como la alimentación es simétrica por el terminal 4 del integrado (Marcado GND en la imagen de arriba) debe ir a -15V mientras que el terminal 8 (Marcado como Vcc) debe ir a +15V. La masa debe cablearse a 0V, que en integrado no se conecta mas que a la entrada no inversora del segundo operacional (terminal 5).

diSTorSionador “Fuzz” para guiTarra elécTrica Todos sabemos que para grabar una guitarra criolla (guitarra tradicional usada en Argentina) basta con acercar un micrófono de buena calidad para poder captar el sonido. Pero en las guitarras eléctricas la forma de hacer salir sonido requiere el uso de un amplificador, el cual debe ser excitado por medio un previo adecuado.

Figura 5

En esta ocasión presentamos un proyecto en el cual no solo se propone un buen preamplificador sino que, además, se da la posibilidad de alterar el tono (mas grave o agudo) y de distorsionar el sonido (efecto fuzz) haciendo parecer que se está empleando un viejo amplificador valvular. El circuito se muestra en la figura 5. Para nuestro prototipo empleamos un amplificador operacional integrado doble el cual usaremos por un lado para hacer las veces de previo y, por el otro, para efectuar la distorsión en sí de la señal de audio. Dotamos al sistema, además, de un interruptor que permite anular el efecto fuzz, dejando pasar intacta la señal de entrada. La señal ingresa desde la guitarra o bajo por medio del conector marcado como IN. Pasando a través del capacitor y la resistencia ingresa a la primera sección del circuito integrado LM358 el cual actúa como previo. El conjunto RC conectado entre la salida (pin 1) y la entrada inversora (pin 2) actúa como realimentador, desde donde se toma una muestra de la señal para efectuar el control de la tonalidad. A la salida la señal ingresa a la segunda mitad del integrado, donde hay otro operacional. Además va a la llave selectora que permite utilizar o anular el efecto fuzz. En este caso el circuito de realimentación incluye un par de diodos en paralelo opuesto que se encargan de recortar la señal. La magnitud de la señal recortada depende del cursor del potenciómetro de 50kΩ , el cual actúa como regulador de efecto. La salida de este amplificador (pin 7) se aplica a la otra terminal de la llave selectora de efecto, cuyo punto medio se inyecta al potenciómetro que establece el nivel de la señal de salida que finalmente saldrá hacia la etapa de potencia. El circuito se alimenta de una batería de 9V del tipo comercial, aunque también se lo puede alimentar con un adaptador AC/DC. En este caso se recomienda usar uno de buena calidad que esté bien filtrado para que no induzca ruidos en la señal. Dado que internamente el circuito trabaja con fuente partida se ha dispuesto un par de resistencias (las de 100kΩ ) en serie de cuya unión central se obtienen los 4.5V de referencia.

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lección 1, etapa 4

Timbre "ding-dong" Este timbre produce el clásico sonido de campanillas "Ding-Dong" pero no utiliza para ello piezas mecánicas. Con un integrado diseñado para tal uso y algunos componentes más se logra el mismo efecto y en estado sólido (sin piezas móviles).

Figura 6

Figura 7

Figura 8

Cada vez que se pulsa el timbre el generador de Ding-Dong crea una débil señal de audio con el sonido de las campanillas. La señal es elevada en su volumen por el amplificador y es reproducida por el parlante. La fuente de alimentación provee al circuito de la tensión necesaria para operar. La interface permite conectar el circuito a timbres alimentados centralmente como el de edificios o portero eléctrico. El circuito, figura 6, recibe alimentación a través del punto marcado V+ y masa. El corazón del mismo es el integrado HT2811. Por el pin 1 ingresa el pulso de disparo, indicándole al chip que produzca el sonido "Ding-Dong". Los pines 2 y 3 se conectan a conjuntos RC que establecen cada uno de los sonidos (2 = "Ding" / 3 = "Dong"). Alterando estos componentes se logra variar el sonido de las campanillas. El pin 4 corresponde a la masa. Por el pin 5 sale la señal de audio que es amplificada por un par de transistores de uso general. Los terminales 6 y 7 se conectan a una resistencia de 680kΩ que ajusta la ganancia del pre-amplificador interno del chip. Por último por el terminal 8 ingresa la alimentación al chip la cual es limitada en corriente por la resistencia de 100 ohm y estabilizada a 3.3V por medio del diodo Zener. El capacitor de 100µF filtra el posible rizado que quede en la línea de alimentación. En caso de emplear este timbre en departamentos o lugares donde no es posible modificar el conexionado del pulsador del timbre hay que emplear la interfaz de la figura 7. La misma recibe en su entrada una tensión alterna o continua y la rectifica por medio del puente rectificador PR cuya salida continua es filtrada por el capacitor de 470µF y posteriormente ataca la bobina de un pequeño reed relay. La llave de este relay dispara el circuito principal tal como lo haría un pulsador convencional. El puente rectificador (PR) puede ser cualquiera formado por diodos de 1A x 250V o más. En tanto la tensión de la bobina del relé debe ser la misma que la tensión de la chicharra original del anterior timbre (generalmente es de 12V). Si bien se puede accionar el relé sin rectificar ni filtrar la línea no es conveniente porque la corriente alterna haría comportarse al relé como una chicharra, abriendo y cerrando su llave 50 veces por segundo y esto puede causar algún daño en el mecanismo al cabo de un tiempo. La fuente de la figura 8 adapta la tensión de la red eléctrica domiciliar a la requerida por el equipo. A su vez permite alimentar el conjunto con pilas para ocasiones en que el suministro eléctrico falla. El transformador reduce la tensión a 4.5V de corriente alterna. El puente rectificador (PR) convierte la corriente alterna en continua, la cual es filtrada por el capacitor de 2200µF. Los diodos 1N4007 hacen las veces de selector de fuente haciendo funcionar el sistema con red eléctrica o pilas según sea necesario. El fusible protege la sección de 220v del transformador. El puente rectificador (PR) puede ser cualquiera cuya tensión sea mayor a 250V y cuya corriente no sea inferior a 1A. El punto +V representa la salida de la fuente, mientras que las pilas (4 en serie) ingresan por los puntos +Bat y -Bat. J

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Manuales Técnicos

ConfiguraCión fáCil y avanzada de un router Wi-fi Cada vez más son usadas las conexiones inalámbricas para tener conexión de red, a tal punto que las nuevas computadoras portátiles ya no incluyen conexión alámbrica Ethernet. Las redes son herramientas útiles para compartir recursos computacionales. Ud. Puede acceder a una impresora desde diferentes computadores o archivos localizados en el disco duro de otro computador. Las redes son usadas también para jugar entre varios PC’s. Por lo tanto las redes no son solo para trabajo sino también para diversión. Las PCs que están conectadas entre si forman una red de área local o LAN. Estos se conectan con cables ethernet por lo que se refiere a red cableada. Las PCs equipadas con tarjetas y adaptadores inalámbricas se pueden comunicar sin el problema de los cables. Al compartir las mismas configuraciones, dentro del radio de transmisión, forman una red inalámbrica. Esto se llama a veces una WLAN. El Wireless-G Broadband Router puede conectar entre los Standard 802.11B/802.11G y las redes alámbricas, permitiendo a todos comunicarse entre si. Es decir, un router Wireless-G o Wireless-B (en adelante, router Wi-Fi) le permitirá tener una red, compartiendo la conexión de Internet, documentos y archivos de una manera fácil y segura. Un router es un dispositivo que permite la conexión a Internet a través de una red. Con router, este puede ser compartido usando los puertos del switch o a través del punto de inalámbrico a una velocidad de 11Mbps (Wireless-B) o 54Mbps (Wireless-G). Además, el estándar Wireless-G provee una gran seguridad en que sus puertos del switch están protegidos a través del cortafuegos SPI (Inspección del Estado de Paquetes, Stateful Packet Inspection) y NAT. Todas esas características de seguridad, así como sus configuraciones, son manejadas, generalmente, a través de una interfase de en una ventana del Internet. Con sus computadoras conectadas, alámbricos, inalámbricos, y el Internet, puede compartir archivos, Internet e, incluso, juegos. Además, el Wireless-G Broadband Router puede proteger su red de s no autorizados si lo configura adecuadamente. Las instrucciones que brindamos en esta guía lo pueden ayudar a conectar un router Wi-Fi, configurarlo, y permitir conexiones con sus diferentes redes. Estas instrucciones deberían ser todo lo que necesita para obtener al máximo los beneficios de estos equipos de comunicaciones. Basaremos las instrucciones en uno de los equipos más comercializados en América Latina, el modelo WRT54G de la empresa Linksys, sin embargo, lo explicado podrá ser usado para la configuración de otras marcas y modelos ya que, aunque puede encontrar pantallas ligeramente diferentes, los conceptos son similares para todos los equipos. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo - [email protected]

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Manuales Técnicos INTRODUCCIÓN Cada vez es menos frecuente el uso de modems para las conexiones ADSL, todas las operadoras suelen ofrecer otros dispositivos más complejos de usar y configurar, pero que al mismo tiempo ofrecen un amplio abanico de posibilidades en cuanto a capacidades de conexión. Estos dispositivos, identificados generalmente por la palabra router, permiten la conexión de varios ordenadores montando pequeñas redes locales, estando limitado el número de máquinas conectadas a la red al número de conectores o bocas ethernet de que dispone. Estos dispositivos nos ofrezcan la posibilidad de utilizar las nuevas tecnologías de comunicaciones inalámbricas, lo que amplía el número de equipos conectados a la red de manera considerable. En este tutorial explicamos como configurar todo un clásico, el router Linksys WRT54G, y ponerlo en marcha de la manera más sencilla posible. Este router es único entre los dispositivos de consumo doméstico, esto se debe a que los desarrolladores de Linksys tuvieron que liberar el código fuente del firmware del dispositivo para cumplir con las obligaciones de la GNU GPL (General Public License o licencia pública general) relacionada con la libre distribución de software. Este hecho permite a los entusiastas de la programación modificar el firmware para añadir o cambiar funcionalidades del dispositivo. Actualmente existen varios proyectos de desarrollo que proveen versiones mejoradas del firmware para el WRT54G.

En primer lugar vamos a ver como es el router y sus características básicas, en la imagen de la figura 1, podemos observar la parte frontal del router En la imagen vemos diferentes LEDS cuya función es la siguiente: 1 - LED Power. En verde, indica que el router está encendido. 2 - LED DMZ. Nos indica que está habilitada la opción DMZ (DesMilitarized Zone) en la que hay algún equipo que se encuentra fuera de la zona de seguridad, por la propia configuración del router. 3 - LED Diag. En rojo durante el arranque, nos indica que el router se encuentra haciendo el autotest y se apagará en cuanto acabe el mismo. Si permanece encendida por más de un minuto es que el autotest ha encontrado algún problema. 4 - LED Act. Este Led, también de color verde, nos proporciona información del estado de la red inalámbrica. Si el Led está intermitente indica que a través de la red se esta produciendo envío o recepción de datos. 5 - LED Link. Sí está encendido, indica que la red inalámbrica está habilitada. 6 - LED´s de estado de la red local. Hay cuatro juegos de leds, uno para cada uno de los puertos de la LAN y su significado es: - Link/Act es de color verde e indica que hay un dispositivo conectado al puerto. Si está interFigura 1

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C oNfiguraCióN f áCil mitente nos advierte que la conexión es correcta y se están recibiendo o transmitiendo datos. - Full/Col también es de color verde y nos indica, si está fijo, que la comunicación es Full Duplex. Si está intermitente indica que hay colisiones entre los diferentes paquetes que se envían. - 100 es un LED de color naranja que indica que la comunicación se realiza a 100 Mbps. Si se encuentra apagado es que la comunicación es a 10Mbps.

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10 - Puerto ADSL. 11 - Puertos Ethernet. Estos puertos nos van a permitir conectar dispositivos al router a través de cables RJ45. 12 - Conector para el adaptador de corriente. Es el conector para la fuente de alimentación. El fabricante recomienda usar únicamente el adaptador que acompaña al router. Entre las principales características de router podemos destacar las siguientes:

7 - LED´s Internet. - Link/Act es de color verde e indica que hay una conexión correcta con la línea ADSL. Si está intermitente nos advierte que la conexión es correcta y se están recibiendo o transmitiendo datos. - Full/Col también es de color verde y nos indica, si está fijo, que la comunicación es Full Duplex. Si está intermitente indica que hay colisiones entre los diferentes paquetes que se envían. - 100 es un LED de color naranja que indica que la comunicación a través de ese puerto se realiza a 100Mbps. Si se encuentra apagado es que la comunicación es a 10Mbps. La parte de atrás del router tiene un aspecto similar al mostrado en la figura 2. Tenemos los siguientes elementos: Figura 2

- Compartir la conexión a Internet a través de cable o red inalámbrica. - Red inalámbrica 802.11g de alta velocidad, compatible con ordenadores Windows, Mac o Linux. - Sistema de configuración Web, puede funcionar como servidor virtual para remoto Web, FTP y otros servicios de red.

CÓMO CONECTAR

EL

ROUTER:

En primer lugar, revisaremos si están todos los elementos que son necesarios para que funcione el router, esto es, el propio aparato, el adaptador de corriente para proporcionarle alimentación, un cable par trenzado (ocho hilos) con conectores RJ45 que nos permitirá conectar el router con el dispositivo de conexión a la línea ADSL. A diferencia de los routers descritos hasta el momento, este modelo de router no es capaz de conectar directamente a la linea ADSL, sino que más bien está preparado para proporcionar Figura 3

8 – Antenas para comunicación inalámbrica. 9 - Botón Reset. Este botón permite restaurar la configuración de fábrica del router.

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Manuales Técnicos conectividad entre un Cablemodem o un router que no sea inalámbrico y el resto de la red, figura 3. Vamos a analizar dos formas de conexión, la primera conectando con un MODEM de banda ancha, y la segunda con conexión con otro router que es el que proporciona la conectividad ADSL. Instalación del hardware para la conexión al módem de banda ancha: En primer lugar, para realizar las conexiones y evitar riesgos innecesario tanto para nosotros como para los equipos vamos a tomar la precaución de desconectar la alimentación eléctrica de los equipos. A continuación hay que buscar el lugar mas adecuado para el router ya que, para aprovechar al máximo su capacidad inalámbrica, debería situarse en el centro de la red inalámbrica así todos los equipos puedan tener fácil a él. Vamos a realizar las conexiones con el resto de quipos, para ello conectamos un cable de red Ethernet estándar RJ45 al puerto Internet del router como vemos en la figura 4a. Conectamos el otro extremo del cable ethernet al módem de banda ancha por cable o DSL. A continuación vamos conectando los PC que tengan adaptadores de red ethernet y sea necesario usar los puertos RJ45 del router, figura 4b. Podremos conectar hasta cuatro equipos mediante este tipo de conexión. Una vez conectados los equipos vamos a conectar el cable de alimentación del router, figura 4c. Así tenemos el router listo para iniciar su configuración acción que vamos a ver más adelante. Instalación del hardware para la conexión a otro router: La otra forma de conectar este router es a través de la conexión con otro router. Para evitar conflictos de IP lo primero que vamos a hacer es entrar en la configuración del otro router y modificar su dirección IP en nuestra red local. Normalmente la dirección que tiene el router es 192.168.1.1 y se la vamos a cambiar por192.168.2.1. Eso nos permitirá asignar al WRT54G la IP 192.168.1.1 cuando lo configuremos. Como hemos visto en el caso anterior, debemos desconectar los equipos de sus correspondientes sistemas de alimentación y buscar la

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Figura 4 ubicación más adecuada para el router para que la cobertura inalámbrica sea la más adecuada para todas las estaciones inalámbricas. El esquema de conexión podemos verlo en la figura 5. Dejamos el router preparado para iniciar su configuración.

FORMAS DE CONFIGURAR EL ROUTER Y A LA CONFIGURACIÓN En general, para cualquier tipo de router hay dos formas de configurar el equipo. La primera a través del programa que proporciona el propio fabricante, generalmente en un CD-Rom, mediante el asistente de configuración. Esta forma es recomendable usarla si no se tiene muy claro lo que hay que “setear” o si es la primera configuración. La segunda forma es accediendo directamente al programa de configuración que posee por defecto el router y al que se accede a través de cualquier navegador. En este manual trataremos de describir las páginas del configurador Web que incorpora el propio router y las funciones de cada una de esas páginas. Figura 5

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C oNfiguraCióN f áCil Para entrar en el programa de configuración basta con teclear en la barra de direcciones de su navegador (Internet Explorer, Google Chrome, Firefox, etc.) la dirección IP del router. Debemos tener en cuenta que el fabricante suele indicar esa dirección y que la empresa Linksys suele dar la dirección: 192.168.1.1. Si hemos modificado la dirección IP habrá que teclear la que corresponda. Aparece una imagen en la que se solicita una contraseña, figura 6,debemos dejar el campo Nombre de en blanco o colocar “”.

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: La primera página que aparece si el y la clave son correctos es la que podemos ver en la figura 7. La primera pantalla que aparece muestra la ficha Setup (Configuración). Permite cambiar los parámetros generales del router.

CONFIGURACIÓN BÁSICA Como hemos visto en el apartado anterior, al entrar en la configuración del router nos aparece la pantalla de la configuración básica del router. En la sección Internet Setup (Configuración de Internet) se configura el router para la conexión a Internet, teniendo en cuenta que la mayor parte de la información a introducir la puede proporcionar nuestro proveedor de conexión.

Figura 6 Nota: En este manual colocaremos los nombres de los diferentes parámetros en inglés, mientras que las imágenes, en general, estarán en español, debido a que es probable que tenga alguna versión del software de configuración del router que no permita la elección del idioma español y así, de esta manera, el lector no tendrá inconvenientes en seguir las instrucciones brindadas.

Internet Connection Type (Tipo de conexión a Internet). Hay que elegir en el menú desplegable el tipo de conexión a Internet que proporcione nuestro proveedor. Por defecto, la opción que viene configurada es Configuration Figura 7

Es importante tratar de realizar la configuración del router mediante conexión con cable. En muchos casos la red inalámbrica viene desactivada por defecto, y si vamos a cambiar algún parámetro relacionado con la configuración inalámbrica podemos perder la conexión con el router a través de la tarjeta inalámbrica. Debemos introducir los valores de y palabra clave para acceder a la configuración, los valores de fábrica son : se dejarán en blanco, es decir no se introduce nada.

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Manuales Técnicos DH (Configuración automática - DH). en este tipo de conexión a Internet (Internet Connection Type) el router está configurado en automático y sólo se debe conservar si el proveedor ite DH o si se realiza la conexión mediante una dirección IP dinámica. Las otras opciones son: a) Static IP (IP fija). Al seleccionar esta opción se nos presentarán para rellenar los parámetros que vemos en la figura 8.

PPPoE (protocolo de punto a punto en Ethernet) para establecer conexiones a Internet. Si conectamos a Internet a través de este método hay que consultar con el proveedor los valores de los parámetros siguientes: - Name (Nombre de ). - (Contraseña).

En los dos campos debemos introducir los valores que nos indique el proveedor. El parámetro Connect on Demand: Max Idle Time (Conectar a petición: Tiempo máximo de inactividad) nos permitirá configurar el router para que interrumpa la conexión a Internet cuando esté inactiva durante un periodo de tiempo especificado (Max Idle Time, Tiempo máximo de inactividad). Si la conexión a Internet finaliza debido a la inactividad, esta opción de Conectar cuando se solicite permite al router restablecer la conexión automáticamente si intenta acceder de nuevo a Internet. Para activar Connect on Demand (Conectar cuando se solicite), sólo hay que seleccionar el cuadro de selección (radio butFigura 8 ton) y en el campo Max Idle Time (Tiempo Si se desea o se necesita utilizar una direc- máximo de inactividad), introducir el número de ción IP permanente para conectarse a Internet, minutos de inactividad que desea que transcunormalmente este servicio hay que solicitarlo y rran antes de finalizar la conexión a Internet. pagarlo aparte. En este caso, en el campo Si no deseamos que la conexión se inteInternet IP Address (Dirección IP de Internet) se rrumpa, debemos seleccionar Keep Alive: introducirá la dirección IP del router, vista desde Redial Period (Mantener activo: Periodo para Internet. El proveedor proporcionará la direc- nueva marcación). Si tenemos seleccionada ción IP que se debe especificar aquí. esta opción, el router comprobará periódicaTambién proporcionará la máscara de mente la conexión a Internet y si se desconecsubred correspondiente al valor del campo ta, el router restablecerá automáticamente la Subnet Mask, la Puerta de enlace o Gateway y conexión. El campo Redial Period (Periodo al menos una dirección IP de servidor DNS (sis- para nueva marcación) especificará la frecuentema de nombres de dominio). cia con que desea que el router compruebe la conexión a Internet. El valor predeterminado b) PPPoE. Al seleccionar esta opción se nos para la nueva marcación es de 30 segundos. presentarán para rellenar los parámetros que Disponemos también de un conjunto de vemos en la figura 9. Parámetros opcionales (Optional Settings) Algunos proveedores de ADSL utilizan que podemos ver en la figura 10. Es posible que nuestro proveedor de conexión necesite estos parámetros y son: Figura 9 Router Name (Nombre de router). En donde escribiremos un nombre de hasta 39 caracteres para identificar el router. Host Name/Domain Name (Nombre de host/Nombre de dominio). En estos campos puede proporcionar un nombre de host

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C oNfiguraCióN f áCil Figura 10

y de dominio para el router que algunos proveedores de conexión, normalmente los de cable, solicitan como identificación. Como es lógico habrá que consultar con el Proveedor de conexión si el servicio de Internet de banda ancha se ha configurado con un nombre de host y de dominio. Normalmente no habrá ningún problema si se dejan estos campos en blanco. MTU. Corresponde a la unidad de transmisión máxima. Especifica el tamaño máximo de paquete permitido para la transmisión de Internet. Por defecto el valor que viene seleccionado es Manual, y permite introducir el tamaño máximo de paquete que se transmitirá. El tamaño recomendado, que se introduce en el campo Size (Tamaño), es 1492. Este valor debe estar en el intervalo de 1200 a 1500. Para que el router seleccione la MTU óptima para la conexión a Internet, seleccionaremos Auto (Automática). Dentro de la configuración básica nos queda por ver la parte de configuración de la red local, y ésto se realizará en la parte de la pantalla correspondiente a los parámetros Network Setup (Configuración de red) que nos permite cambiar los parámetros de la red local a la que está conectado el router. El primer parámetro a configurar es Router IP (IP del router), como vemos en la imagen de la figura 11. Figura 11

Este parámetro nos permite configurar la dirección IP del router (IP Address) y la máscara de subred (Subnet Mask) del router tal como las ve la red interna. Por último, nos falta por

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describir los Parámetros de servidor de direcciones de red, DH Network Address Server Settings (DH), como vemos en la figura 12. Estos parámetros permiten configurar la función de servidor de protocolo de configuración dinámica de host (DH) del router. El router se puede utilizar como servidor DH para la red. Un servidor DCHP asigna automáticamente una dirección IP a cada ordenador de la red. Si desea activar la opción de servidor DH del

Figura 12 router, se deben configurar todos los PC de la red para que se conecten a un servidor DH (el router) y asegurarse de que no hay otro servidor DH en la red. Por defecto el DH viene activado de fábrica. Si ya tenemos un servidor DH en la red o si no queremos utilizar un servidor DH, marcaremos el radio button como Disable. Si tenemos activado el servidor DH, el valor del parámetro Starting IP Address (Dirección IP inicial) indicará la dirección a partir de la que se empezarán a asignar direcciones IP automáticas a los equipos de la red. Debido a que la dirección IP predeterminada del router es 192.168.1.1, la dirección IP inicial debe ser 192.168.1.2 o mayor, pero menor que 192.168.1.253. La dirección IP inicial predeterminada es 192.168.1.100. Eso significaría que ningún equipo de la red que solicite IP de forma automática tendría direcciones IP inferiores a 192.168.1.100. Este tipo de característica nos permitirá asignar las direcciones que el DH no va a asignar de manera automática en nuestra red a equipo que deban cumplir alguna función específica y deban tener IP interna fija. Los parámetros que hemos visto se combinan con Maximum Number of DH s

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Manuales Técnicos (Número máximo de s de DH), que indica el número máximo de ordenadores a los que el Servidor DH proporcionará un IP de manera automática. Este número no puede superar los 253 y su valor por defecto es 50. Por último nos queda el parámetro Client Lease Time (Tiempo de concesión del cliente), que corresponde al tiempo máximo que un podrá estar conectado al router con la dirección IP dinámica actual. Una vez transcurrido este tiempo, al se le asignará automáticamente una nueva dirección IP dinámica. Por defecto, el valor es 0, lo que indica que es un día. Los últimos valores que aparecen en la pantalla corresponden a las direcciones IP de los servidores DNS, que es el método que se utiliza en Internet para traducir los nombres de dominio o sitio Web a direcciones de Internet o URL. El Proveedor nos indicará al menos uno de estos valores. Además de todos los parámetros de configuración, podemos acceder a otra opción de configuración, “Zona horaria”. Este parámetro corresponde a la configuración horaria, que nos permite elegir la zona desde el desplegable correspondiente e incluso seleccionar si queremos que se ajuste automáticamente para el horario de verano.

CONFIGURACIÓN AVANZADA Hemos visto dentro de la pestaña SetUp la opción de configuración básica, pero además hay que tener en cuenta el resto de opciones que vamos a ir detallando a continuación.

Pestaña DDNS El router proporciona una función de sistema dinámico de nombres de dominio (DDNS). Este

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servidor DDNS permite asignar un nombre de host y de dominio fijo a una dirección IP dinámica de Internet. Esto es útil si necesitamos alojar nuestra propia página web, servidor FTP u otro servidor que se encuentre detrás del router. Para poder utilizar esta función debe suscribirse al servicio DDNS con un proveedor de dicho servicio. Si hacemos clic en la opción nos aparece por defecto la opción “desactivar”, pero podemos seleccionar la opción que se muestra en la figura 13. Figura 13

Los parámetros a introducir son: DDNS Service (Servicio DDNS). Se debe seleccionar el servicio DDNS con el que trabaja en el menú desplegable. Name (Nombre de ). Corresponde al nombre de de la cuenta DDNS. (Contraseña). Es la contraseña de la cuenta DDNS. Host Name (Nombre de host). Se trata de la URL de DDNS asignada por el servicio DDNS. Internet IP Address (Dirección IP de Internet). Corresponde a la dirección IP actual del router hacia Internet. Status (Estado). Muestra el estado de la conexión DDNS. Una vez introducidos los valores se debe hacer clic en el botón Save Settings o Guardar Cambios para aplicar los cambios, o en Cancel Changes para cancelarlos.

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Pestaña MAC Address Clone (Clonación de direcciones MAC) Una dirección MAC es un código de 12 dígitos asignado a un dispositivo de hardware para su identificación (tarjeta de red conectada a un PC). Algunos proveedores de conexión requieren que se registre una dirección MAC para acceder a Internet. Si no queremos volver a registrar de nuevo la dirección MAC con nuestro proveedor, se puede asignar al router la dirección MAC que tengamos registrada actualmente con él mediante la función de clonación de direcciones MAC. Si hacemos clic en esta opción nos aparece la pantalla de la figura 14. Los parámetros a introducir en esta pantalla son: Enable/Disable (Activar/Desactivar). Para activar/desactivar la clonación de dirección

Figura 15

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MAC seleccionamos los radio buttons Activas/desactivar. Defined Entry (Entrada definida por el ). Nos permite insertar la dirección MAC registrada con el proveedor. Clone Your PCs MAC Address (Clonar la dirección MAC del PC). Este botón nos permite habilitar la clonación de la dirección

MAC. Una vez introducidos los valores se debe hacer clic en el botón Save Settings para aplicar los cambios o en Cancel Changes para cancelarlos.

Pestaña Advanced Routing (Enrutamiento Avanzado) Esta opción de configuración se utiliza para configurar las funciones avanzadas del router. Además debemos tener en cuenta que dependiendo del modo de funcionamiento elegido la pantalla va a variar. Si elegimos en el menú desplegable la forma de funcionamiento Gateway (Puerta de enlace) se nos presentará una pantalla como la de la figura 15. Seleccionaremos este modo de funcionamiento si el router aloja la conexión a Internet de la red. Por el contrario, si existe otro router en la red seleccionaremos el modo de funcionamiento Routing (Enrutador), como podemos ver en la figura 16. Al seleccionar este modo de funcionamiento, se activará la opción Dynamic Routing (Enrutamiento dinámi-

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Manuales Técnicos Figura 16

co) y podremos habilitarla desplegando el menú. Esta función permite que el router se ajuste automáticamente a los cambios físicos que se produzcan en el diseño de la red e intercambie tablas de enrutamiento con los demás routers. El router determina la ruta de los paquetes de red según el menor número de saltos entre el origen y el destino. El valor predeterminado de esta función es Disabled (Desactivado). Tenemos otro menú desplegable también en el que podemos seleccionar varias opciones LAN & Wireless (Red LAN e inalámbrica), que realiza un enrutamiento dinámico por las redes Ethernet e inalámbrica. WAN, que realiza un enrutamiento dinámico con los datos procedentes de Internet. Both (Ambas) se permite el enrutamiento dinámico para ambas redes, así como para los datos procedentes de Internet. Tenemos también posibilidad de definir funciones de Static Routing (Enrutamiento estático). Una ruta estática es la ruta predeterminada por la que se desplaza la información de red hasta alcanzar un host determinado o una red concreta. Para configurar una ruta estática entre el router y otra red, seleccionamos un número en la lista desplegable Static Routing

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(Enrutamiento estático). Una vez elegido el número en la lista hay que introducir la siguiente información:

Delete This Entry (Eliminar esta entrada) para eliminar una ruta estática seleccionada. Enter Route Name (Introducir nombre de ruta). Introduzca aquí el nombre de la ruta para identificarla, con un máximo de 25 caracteres alfanuméricos. Destination LAN IP (IP de red LAN de destino). Es la dirección de la red o el host remoto al que desea asignar una ruta estática. Subnet Mask (Máscara de subred). La máscara de subred determina qué parte de una dirección IP de red LAN de destino corresponde a la parte de la red y cuál a la parte del host. Default Gateway (Puerta de enlace predeterminada). Se trata de la dirección IP del dispositivo de puerta de enlace que permite el o entre el router y la red o el host remoto. Interface (Interfaz). Esta interfaz indica si la dirección IP de destino se encuentra en LAN & Wireless (redes Ethernet e inalámbricas), WAN (Internet) o Loopback (Retorno de bucle; una red ficticia en la que un PC actúa de red y que es necesaria para determinados programas). El botón Show Routing Table (Mostrar tabla de enrutamiento) nos permite ver las rutas estáticas que ya se han configurado. Una vez introducidos los valores se debe hacer clic en el botón Save Settings para aplicar los cambios o en Cancel Changes para cancelarlos.

Pestaña Configurar Red Inalámbrica y Filtrado por Dirección MAC Hemos visto de manera general como configurar los datos del router y ahora vamos a ver de manera detallada como se configura la red

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brica a nivel de seguridad y normalmente no le hacemos caso. Si se establece el valor DISABLE, se impide que cualquier equipo en el radio de acción de nuestra red inalámbrica detecte el SSID de nuestra red al realizar una operación como la de Ver redes inalámbricas disponibles. De esta manera añadimos un elemento de seguridad adicional al resto de mecanismos de seguridad que tengamos habilitados, ya que a primera vista no se verá la red, limitando los intentos de no deseados. Si seleccionamos el valor ENABLE cualquier equipo que solicite una operación para ver las redes inalámbricas disponibles verá el SSID y podrá intentar acceder. Que lo consiga o no ya es otra cosa. Una vez introducidos los valores se debe hacer clic en el botón Save Settings para aplicar los cambios o en Cancel Changes para cancelarlos. Dejamos para otra oportunidad la configuración Wi-Fi protegida. Si pulsamos ahora sobre la segunda pestaña del menú, Wireless Security (Seguridad inalámbrica), nos aparecerá una pantalla como la de la figura 18. El router ite cuatro opciones de modo de seguridad inalámbrica a elegir desde el menú desplegable: Figura 17

inalámbrica. Si hacemos clic en la pestaña Wireless (Inalámbrica) del menú se nos presenta una pantalla como la mostrada en la figura 17 (puede aparecer directamente la pantalla correspondiente a Configuración Wi-Fi protegida). Vemos que hay varias pestañas para configurar y la que nos aparece activada es Basic Wireless Settings donde debemos introducir los parámetros básicos para configurar la red inalámbrica. Estos parámetros son: Wireless Network Mode (Modo de red inalámbrica). Es un menú desplegable en el que podemos elegir los estándares inalámbricos itidos en la red: Estos son 802.11g y 802.11b. Conviene mantener el parámetro predeterminado Mixed (Mixto) si no lo tenemos claro o queremos que cualquier dispositivo pueda conectarse. Seleccionaremos Disable para desactivar la red inalámbrica. Wireless Network Name (SSID). EL SSID (el valor de este parámetro) debe ser un nombre único que identifique nuestra red inalámbrica de tal forma que todos los equipos que quieran conectarse a ella usen el mismo SSID. Se debe introducir un nombre descriptivo de hasta 32 caracteres tratando de evitar nombres como default, wireless y/o cualquier otro identificador que no nos resulte suficientemente descriptivo (se puede utilizar cualquier carácter del teclado). Wireless Channel (Canal inalámbrico) nos permite elegir el canal de transmisión adecuado para la transmisión. Wireless SSID Broadcast (Difusión inalámbrica de SSID). Este parámetro es muy importante en la configuración de la red inalám-

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WPA Personal. WPA Enterprise. WPA2 Personal. WPA2 Enterprise. RADIUS. WEP.

Dependiendo del método de seguridad elegido, se nos presentará la pantalla correspondiente. Inicialmente el sistema de seguridad a utilizar en la red inalámbrica debe ser seguridad WPA (WiFi Protected Access). El sistema WPA proporciona cambios de clave dinámicos y es la mejor solución de seguridad, aunque debemos tener en cuenta que en redes en las que no todos los dispositivos soporten WPA

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Manuales Técnicos será necesario usar WEP (Wired Equivalent Privacy). En la opción WPA debemos rellenar el campo WPA Shared Key. Este campo es una contraseña con un formato de palabra, frase o serie de números y letras que debe tener una longitud entre 8 y 63 caracteres y puede incluir espacios y símbolos especiales. Es necesario que cada cliente que se conecte a la red use la misma contraseña. El parámetro GroupKey Retrieval es el tiempo que tarda en renovarse la clave. WEP (Wired Equivalent Privacy) es el mecanismo básico para transmitir datos de manera segura a través de la red inalámbrica. Las claves de encriptación deben configurarse en el router y después en los equipos clientes que se conecten a la red. Si seleccionamos este método nos aparecerá la pantalla mostrada en la figura 19. Si elegimos 128-bit WEP para configurar las claves, se deben introducir bien 13 pares de dígitos hexadecimales (0-9, A-F), o bien un valor en el campo phrase y pulsar en el botón Generate para generar los dígitos hexadecimales correspondiente a la clave. Si elegimos 64-bit WEP como modo de seguridad, para configurar las claves, se deben introducir bien 5 pares de dígitos hexadecimales (0-9, A-F), o bien un valor en el campo phrase y pulsar en el botón Generate para generar los dígitos hexadecimales correspondiente a la clave. Además, para el modo 64-bit WEP se pueden introducir hasta cuatro claves en los campos Key 1 a Key 4, siendo el Radio Button que

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Figura 18

aparece delante de cada una de las claves el que indica cual es la que se usa en la transmisión. Si la opción seleccionada es WPA Enterprise el funcionamiento es similar a la priFigura 19

mera opción WPA Personal descripta, pero en este caso aparecerá la pantalla de la figura 20. Aquí podremos configurar la seguridad mediante la gestión de clave por medio de un servidor Radius. En este sentido hay que mencionar que para que esto funcione, en la red debe estar ejecutándose un servidor de este tipo. Los parámetros a configurar son la dirección IP del servidor de Radius y que se pondrá en el campo RADIUS Server Address. También hay que teclear el puerto por el que trabaja el servidor Radius, y la clave del servidor Radius en el campo Shared Key. Las opciones WPA2 Personal y WPA2

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Figura 20

cualquiera de los dispositivos que intente conectar con el router, ya sea PC o punto de . Lo normal es dar de alta las MAC de todos los equipos que queramos que accedan a la red inalámbrica. A partir de ese momento, el router no dejará acceder a la red inalámbrica a ningún dispositivo que no esté dado de alta en esa tabla, evitando así las conexiones no deseadas en nuestra red, aunque tenemos dos posibilidades a configurar en la pantalla:

Figura 21

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- Prevent (Evitar). Al hacer clic en este botón se bloqueará el inalámbrico por dirección MAC. - Permit Only (Permitir sólo). Al hacer clic en este botón se permitirá el inalámbrico Enterprise se configurarán de manera parecida a las WPA descriptas, aunque hay que mencionar que el nivel de seguridad es mayor. La tercera pestaña del menú de configuración de la red inalámbrica corresponde a la opción Wireless MAC Filter o Filtrado por dirección MAC. Si pulsamos sobre ella y seleccionamos la pestaña “activar” se nos presenta la pantalla de la figura 21. Si hemos habilitado el filtrado, para permitir el a la red inalámbrica de cualquier equipo lo que tenemos que hacer es dar de alta en la lista de las direcciones MAC su dirección. Recordamos que la dirección MAC es la del adaptador de red de

por dirección MAC. Podemos pulsar el botón Edit MAC Address Filter List (Editar lista de filtros de direcciones MAC), que nos abrirá la lista de filtros de direcciones MAC como vemos en la imagen de la figura 22. En esta pantalla se pueden Figura 22

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Manuales Técnicos enumerar por dirección MAC los s a los que desea proporcionar o bloquear el . Para facilitar la referencia, haga clic en el botón Wireless Client MAC List (Lista de MAC de clientes inalámbricos) para mostrar una lista de s de la red por dirección MAC. La última pestaña de configuración corresponde a Advanced Wireless Settings o parámetros avanzados de configuración inalámbrica, que vemos en la imagen de la figura 23. Los parámetros a configurar son: Authentication Type (Tipo de autenticación). El valor predeterminado está establecido en Auto, que permite utilizar la autenticación Open System (Sistema abierto) o Shared Key (Clave compartida). Basic Rate (Velocidad básica). El parámetro Basic Rate corresponde a un conjunto de velocidades de transmisión a las que puede transmitir el router. El router comunica su velocidad básica a los demás dispositivos inalámbricos de la red para que conozcan las velocidades que se utilizarán y seleccionará automáticamente la mejor velocidad para la transmisión. El parámetro predeterminado es Default (Predeterminado) cuando el router puede transmitir a todas las velocidades inalámbricas estándar (1-2 Mbps, 5,5 Mbps, 11 Mbps, 18 Mbps y 24 Mbps). Si desea especificar la velocidad de transmisión de datos del router se debe configurar el parámetro Transmission Rate para indicar la velocidad de transmisión aunque lo adecuado es dejar los valores por defectos vistos anteriormente.

Pestaña Firewall Si hacemos clic sobre la pestaña Security del menú principal de configuración (barra superior) accede-

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Figura 23

mos a la configuración de parámetros de seguridad del router. La primera pantalla con la que nos encontramos es la de configuración del Firewall o cortafuegos, como vemos en la figura 24. Existen varias “Check box” que nos permiten configurar las funciones del Firewall. Tener activado el Firewall implica la inspección exhaustiva del tráfico de paquetes en nuestra red para ofrecer un control detallado de los paquetes de datos que entran en ella. Las diferentes selecciones que se pueden usar son las siguientes: - Block Anonymous Internet Requests: Nos permite bloquear solicitudes anónimas de Internet evitando que otros s de Internet sondeen o detecten la red. La función de bloqueo de solicitudes WAN también refuerza la seguridad de la red al ocultar los puertos de red. Esta función está activada de forma predeterminada. Si queremos permitir las solicitudes anónimas de Internet debemos desactivar la check box. Figura 24

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Dentro de la pestaña Security hay una segunda opción y corresponde a VPN through, paso a través de VPN (Virtual Private Network), la hace clic sobre esta opción aparece la imagen de la figura 25. En esta pantalla tenemos la posibilidad de activar/desactivar mediante casilleros las opciones de filtrado por parte del Firewall de los protocolos IPSec, PPTP o L2TP en el tráfico a través de la VPN. Figura 25

- Filter Multicast: La multidifusión permite varias transmisiones simultáneas a receptores específicos. Si está seleccionada, el router permitirá que los paquetes Multicast IP se reenvíen a los ordenadores adecuados. Seleccionar para activar y filtrar las comunicaciones Multicast . - Filter Internet NAT Redirection: Esta función usa la opción de reenvío a puertos para bloquear el a los servidores locales desde ordenadores en redes locales. Seleccionar para activar y filtrar la redirección NAT de Internet. - Filter IDENT (Port 113): Esta función impide que los dispositivos externos a la red local analicen el puerto 113. Seleccionar para activar y filtrar tráfico por el puerto 113.

Figura 26

Pestaña Restricciones de Otra de las funciones que suele incluir el programa de configuración de un router Wi-Fi son las restricciones de , donde podremos “controlar”, entre otras cosas qué se puede hacer dentro de la red. En el caso del router Linksys que estamos usando como ejemplo, al seleccionar esta pestaña del menú principal de configuración se desplegará la pantalla de la figura 26. La sección Internet Access permite bloquear o aceptar determinados tipos de uso y tráfico de Internet, como el a Internet, servicios concretos, sitios Web y tráfico entrante a determinados días y horas. Este tipo de acciones se pueden configurar mediante la definición de las políticas de y la creación de las diferentes reglas que sustentan esa política de . En la sección superior de este menú y pulsando el botón Summary (Resumen) accederemos a todas la reglas definidas, como vemos en la figura 27.

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Manuales Técnicos Estas reglas se pueden eliminar en la pantalla seleccionándolas y pulsando en el botón Delete. Para volver a la ficha Internet Access ( a Internet) haga clic en el botón Close (Cerrar). Por defecto las reglas están desactivadas. Para activar una regla, debemos seleccionar su número en el menú desplegable y hacer clic en el botón Enable. Las reglas que pueden ser creadas son de Figura 27 dos tipos, para istrar el a Internet y para istrar el tráfico entrante. Si queremos crear una regla de a Internet, la operativa es la siguiente: a.- Seleccionar un número en el menú desplegable Internet Access Policy. b.- Para activar esta regla, seleccionamos en el radio button Enable. c.- Damos un nombre a la regla en el campo Enter Policy Name. d.- Seleccionamos Internet Access en Policy Type (Tipo de regla). e.- Por último, pulsamos en el botón Edit List para seleccionar los PC a los que afectará esta regla. Al pulsar el botón aparecerá la pantalla como la que aparece en figura 28. La selección de un PC se puede realizar por la dirección MAC de su adaptador de red o por la dirección IP asignada al adaptador. También es posible introducir un intervalo de direcciones IP si desea que la regla afecte a un grupo de PCs. f.- Se seleccionará

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la opción que corresponda Deny o Allow para denegar o permitir el a Internet de los PC enumerados en la pantalla List of PCs (Lista de PC). g.- Se puede indicar los días y las horas en que desea que se aplique esta regla, seleccionando cada día en que se aplicará la regla o Everyday si se quiere aplicar todos los días. Si se necesita, se puede indicar un intervalo de horas y minutos durante los que se aplicará la regla o 24 horas. h.- Se puede filtrar el a diferentes servicios a través de Internet, como FTP o Telnet, seleccionándolos en los menús desplegables que aparecen junto al texto Blocked Services, siendo posible bloquear hasta 20 servicios. Se podrá introducir también el intervalo de puertos que desea filtrar.

Figura 28

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C oNfiguraCióN f áCil Bloqueando Otros servicios Si el servicio que queremos bloquear no se encuentra en la lista o es necesario editar los parámetros de un servicio, basta pulsar en el botón Add/Edit Service y aparecerá la pantalla Port Services que vemos en la figura 29.

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Keyword. En la imagen de la figura 30 se puede ver un ejemplo de estos dos últimos tipos de bloqueo. Una vez introducidos los valores se debe hacer clic en el botón Save Settings para aplicar los cambios o en Cancel Changes para cancelarlos.

Figura 29 Apertura de Puertos Para acceder a esta sección de la configuración del router, es necesario acceder a la pestaña Applications & Gaming del menú principal, que nos presentará la pantalla de la figura 31. Por defecto aparece la opción de configuración correspondiente a Port Range Forward o Si queremos agregar un servicio, se introduce el nombre en el parámetro Service Name, seleccionamos el protocolo usado por el servicio en cuestión en el menú desplegable Protocol y se introduce el intervalo en las cajas de texto Port Range pulsando en el botón Add. Si deseamos borrar o modificar el servicio, se selecciona en la lista de derecha y se pulsa en el botón Delete o se modifican sus datos y se pulsa en el botón Modify. Para cerrar la pantalla y volver de nuevo a la pantalla Access Restrictions pulsamos el botón Close. a.- Si lo que queremos es bloque- Figura 31 ar sitios Web con direcciones URL concretas, se introducirá cada una en un campo independiente situado junto a rango de envío de puertos que nos va a permiWebsite Blocking by URL Address. tir configurar servicios públicos en la red, comob.- Por último, si lo que queremos es blo- servidores Web, servidores FTP, servidores de quear sitios Web mediante palabras específi- correo electrónico u otras aplicaciones que utilicas, simplemente introducimos cada palabra en zan el a Internet para realizar funciones un campo situado junto a Website Blocking by como videoconferencias o juegos en línea. Introduciremos los datos en los parámetros para adaptarlos a las necesidades de redireccionamiento que queremos configurar estos datos son:

Figura 30

Application: Se debe introducir el nombre de hasta 12 caracteres que queremos asignar a la aplicación. Start/End: Nos va a permitir introducir el

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Manuales Técnicos intervalo de puertos, puerto inicial y final. Protocol: Se debe especificar el protocolo usado por la aplicación en cuestión T, UDP o Both (Ambos). IP Address: Se indicará la dirección IP interna del adaptador de red del ordenador que ejecuta la aplicación, por cada aplicación. Enable: Seleccionaremos el check box Enable para activar el reenvío de puertos para la aplicación correspondiente. Supongamos que estamos tratando de jugar en red a través del router y que nuestro juego usa el puerto 4631 y el protocolo T, y además la computadora desde la que jugamos tiene la IP 192.168.1.27. Podemos ver en la figura 32

Figura 32

como se colocarían los datos. También, dentro de la pestaña Applications & Gaming, podemos seleccionar la opción Port Triggering (desencadenador de puertos), con lo que nos aparecería la pantalla de la figura 33.

Application: Se debe introducir el nombre de hasta 12 caracteres que queremos asignar a la aplicación Triggered Range: Se debe introducir para cada aplicación el intervalo de números de puertos. Es necesario la consulta de la documentación de la aplicación de los números de puerto necesarios. Start Port: Número de puerto inicial del intervalo desencadenado. End Port: Número de puerto final del intervalo desencadenado. Existen otras dos opciones más en la pestaña Applications & Gaming. La primera es la función DMZ, que permite exponer a un de red a Internet para el uso de un servicio especial, como juegos por Internet y video conferencias sin pasar por las medidas de seguridad establecidas por las opciones definidas en el apartado Security. La segunda es QoS. La configuración del servicio QoS permite garantizar un mejor servicio para tipos de tráfico de red de alta prioridad. Suele usarse para trabajar con aplicaciones en tiempo real y muy exigentes, como las video conferencias.

istración Figura 33

Esta pantalla (Port Triggering) permite realizar la configuración de algunas aplicaciones de manera que el router recuerda la dirección IP del ordenador que envía los datos coincidentes, de tal forma que, cuando los datos solicitados circulen a través del router, se dirijan al ordenador que corresponda mediante la dirección IP y las reglas de asignación de puertos.

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La pestaña en cuestión nos va a permitir configurar en el router una serie de funciones específicas relacionadas con su funcionamiento. Existen varios botones pero al pulsar sobre la pestaña nos aparece por defecto la pantalla de la figura 34. Aparece seleccionada la opción de Menú Management en el que podremos configurar algunas funciones específicas del router, como puede ser el cambio de contraseña en la sección Local Router Access. Basta con introducir la nueva contraseña en el campo Router y, a continuación, volver a escribirla en el campo Re-enter to confirm para confirmarla. En la sección Web Access se establece el protocolo de Web a servidores a través de HTTP o si se desea aumentar la seguridad HTTPS que usa SSL para encriptar las comunicaciones. Use Wireless Access Web para habilitar o deshabilitar el inalámbrico a la utilidad de configuración Web.

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En esta pantalla se nos permite realizar algunas pruebas de diagnóstico de funcionamiento de nuestro router, Ping Test, que comprueba el estado de una conexión y Traceroute Test para probar el rendimiento de una conexión con un determinado PC. Para finalizar veremos las tres últimas opciones de la pestaña istration del menú de configuración y que corresponden a: Figura 34

La sección Remote Router Access nos sirve para acceder al router de forma remota, desde fuera de la red, en cuyo caso ha de estar marcada la opción Enable. Podemos definir además un puerto a través del cual comunicar con el exterior, y habrá que indicárselo. La sección UPnP permite activar el uso de las funciones UPnP en el router. La siguiente opción de menú en la pestaña istration es Registro (Log), figura 35. Figura 35

Cuando está activada permite almacenar los datos de las conexiones entrantes o salientes pulsando los botones Incoming Log u Outgoing Log. Otra funcion configurable en la pestaña istration es Diagnostics, figura 36.

Factory Defaults, que nos permite restablecer los parámetros de configuración de fábrica. Firmware Upgrade. Nos permite actualizar el firmware del router pulsando en el botón Upgrade e indicando la ubicación del fichero de actualización. Config Management, que se utiliza para realizar una copia de seguridad del archivo de configuración del router o para restaurar una copia. Si queremos hacer una copia de seguridad del archivo de configuración del router, basta con pulsar el botón Backup y seguir las instrucciones que aparecen en la pantalla. Si lo que queremos es restaurar el archivo de configuración del router, pulsamos el botón Browse para localizarlo y seguir las instruccio-

Figura 36

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Manuales Técnicos nes que aparecen en la pantalla. Una vez seleccionado el archivo, pulsamos el botón Restore.

Estado La última opción del menú de configuración de un router por describir es la correspondiente a Status, en la que hay varias opciones, figura 37. La información que se visualiza es la versión del firmware, la hora actual, la dirección MAC, el nombre del router, el nombre de host y nombre de dominio. Se visualizan los datos Figura 37 relativos a la Dirección MAC del router tal como se ve en la red local, la Dirección IP, la Máscara de subred, si está o no habilitado el Servidor DH, las Dirección IP inicial y final del intervalo de direcciones IP que utilizan los dispositivos de la red local. Desde esta misma pantalla podemos visualizar la lista de los clientes DH a los que el router ha proporcionado las IP de manera dinámica como se ve en la figura 38 También podemos Ver el estado de la red inalámbrica, visualizando la dirección MAC del router tal como se ve en la red inalámbrica, el modo inalámbrico usado, el nombre de red ina-

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Figura 38

lámbrica o SSID, el canal en el que emite la red inalámbrica, si existe encriptación y el tipo de encriptación tal como se haya seleccionado en la pestaña Security. J

Mont- robot proximo.qxd:ArtTapa 08/28/2013 12:14 Página 53

M o n ta j e Un circuito que no puede faltar en proyectos de robótica es el de los detectores de proximidad, ya que son los “ojos del robot”. Si bien ya publicamos varios proyectos de este tipo, el circuito que proponemos es sencillo y muy fácil de montar.

Adaptación de Federico Prado e-mail: [email protected]

Robot DetectoR De PRoximiDaD resentamos un circuito probado de un detector de proximidad construido en base a un FOTO TRANSISTOR de uso general y un diodo IR. Además de la robótica, lo encontramos en los dispensadores de agua automáticos, los secadores de mano automáticos y con algunas variantes lo encontramos en las puertas automáticas de los grandes centros comerciales. El circuito se muestra en la figura 1 y con él generamos una ráfaga de pulsos de alta intensidad con el LM555 a baja frecuencia y los transmitimos por el Led de luz infrarroja. Luego los recibimos en un fototransistor colocado de tal manera que sólo los reciba cuando un objeto refleje los pulsos emitidos por el Led fototransistor, figura2. Luego procesamos esa señal para poder utilizarla en el encendido -apagado de nuestros aparatos. Para ello colocamos un fototransistor de tal manera que cuando haya una superficie que refleje los pulsos, bien sea una mano, un objeto cualquiera, a una distan-

P

cia de unos 10 cm, este los pueda recibir y enviar a un amplificador de corriente, en este caso un par de transistores en configuración Darlington. Cuando esta débil señal alcanza una intensidad suficiente, debido a que se acercó un objeto, entonces logra disparar un temporizador de unos 10 segundos construido con un LM555. Luego colocamos una interfase a transistor para alimentar un relé de 12V para circuitos impresos, el cual nos servirá para controlar el aparato que queramos, normalmente un servomotor.

Figura 1

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Mont- robot proximo.qxd:ArtTapa 08/28/2013 12:14 Página 54

Montaje Lista de Materiales (figura 1) 2 Integrados LM 555 2 Bases (zócalos) de 8 pines 1 Relé 12V para circuitos impresos 1 Foto transistor de uso general (BPW42, por ejemplo) 1 Diodo infrarrojo de uso general (CQX46, por ejemplo) 1 Potenciómetro de 1 MΩ 3 Transistores 2N3904 2 Capacitores de 10 µF/50 V 1 Diodo 1N4148 1 Led verde de 5 mm 1 R 68Ω 1 R 1k5 2 R 10kΩ 1 R 100kΩ 1 R 470Ω

Figura 2

En la figura 3 podemos ver un detalle de la placa armada.

QUÉ

ES UN

FOTOTRANSISTOR

Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor. Un fototransistor es igual a un transistor común, con la diferencia que el primero puede trabajar de 2 Figura 4 formas: 1. Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo común). 2. Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación). Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar. En el mercado se

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Figura 3

encuentran fototransistores tanto con conexión de base como sin ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una lente, figura 4. Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc. Para comunicaciones con fibra óptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n. También se pueden utilizar en la detección de objetos cercanos cuando forman parte de un sensor de proximidad. Se utilizan ampliamente encapsulados conjuntamente con un LED, formando interruptores ópticos (opto-switch), que detectan la interrupción del haz de luz por un objeto. Existen en dos versiones: de transmisión y de reflexión. Para obtener un circuito equivalente de un fototransistor, basta agregar a un transistor común un fotodiodo, conectando en el colector del transistor el catodo del fotodiodo y el ánodo a la base. J

Tec Repa - los colores en tft.qxd:ArtTapa 08/28/2013 14:03 Página 55

T é c n i c o R e pa R a d o R Los dispositivos táctiles TFT (Thin Film Transistor - Transistor de Película Fina) pueden encontrarse en muchos aparatos, incluyendo tabletas electrónicas, sistemas de posicionamiento global de autos, e incluso los nuevos cajeros automáticos. En una pantalla LC con tecnología TFT, la generación de los colores se realiza colocando filtros de color rojo, verde o azul sobre píxeles contiguos. Así se crea una jerarquía de píxeles llamada subpíxeles o dots de modo que cada tres subpíxeles contiguos se crea un verdadero píxel de color. En base a informes de Ing. Alberto H. Picerno

Generación

de

colores

en una

lcd - tFt

INTRODUCCIÓN Yeh-Jiun Tung, de la Universidad de California, Berkeley, afirma que un TFT es un transistor cuya capa activa transmisora de corriente es una fina película, en contraste a los transistores de efecto de campo metalóxido-semiconductor (MOSFET), que están hechos de obleas de silicio y utilizan silicio a granel como la capa activa. Esto significa que la capa activa (que mueve la electricidad desde la parte superior de la pantalla táctil a la placa madre) del TFT es más liviana y permite una pantalla más delgada, sin comprometer su desempeño. Ahora bien, básicamente una pantalla TFT, figura 1, es un tipo de pantalla LCD de matriz activa, o sea, se añade a la pantalla LCD básica (DSTN) una matriz extra de transistores, un transistor por cada color de cada pixel, eliminando los problemas de pureza de color, el contraste y la velocidad de respuesta a la renovación de las imágenes. Las ventajas de las pantallas LCD frente a las de

Pantalla

TRC (pantalla tradicional con tubo de rayos catódicos) son su tamaño, su menor consumo y el hecho de que la pantalla no tiene parpadeo. Las desventajas vienen dadas por el costo, el ángulo de visión, la menor gama de colores y la pureza del color.

Figura 1 – Funcionamiento de una pantalla TFT.

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Técnico Reparador GENERACIÓN DE COLOR En la figura 2 podemos apreciar un detalle de un sector de la pantalla formando un punto rojo brillante un azul medio y verde muy oscuro. En la figura 3 se observa la verdadera construcción física de la pantalla mediante un corte transversal de una celda LCD completa basada en el principio TN (Twister Nemático) correspondiente a un píxel. Dado que cada píxel está compuesto por tres dots, existe en realidad una celda LCD por cada dot, siendo el control de cada una totalmente independiente de las restantes. Cada equipo tiene un modo diferente de organizar el direccionamiento de los píxeles tricromáticos. Como por lo general a cada dot se le Figura 2 - Detalle de un sector de la pantalla forreserva un byte (8 bits) se suele organizar la mando un punto rojo brillante un azul medio y memoria final de video como de 24 bits y en verde muy oscuro. esa posición de memoria se guarda la información de los 3 dots. Pero esa información se al display, y están distribuidos de manera uniforme por divide en tres y se envía a cada dot separadamente. todo el y escondidos detrás de la matriz negra de Dado que ni los filtros polarizadores, ni el material modo que no interrumpen la luz. LCD, ni los TFTs son selectivos con respecto a la longiObserve que los TFT también se ubican en la misma tud de onda de la luz (color); en el cristal superior están montados los filtros de color, utilizados para dejar pasar sólo la componente de la luz incidente en correspondencia con el color del dot. Es característico de la tecnología TN la posición de los electrodos, los cuales están enfrentados y ubicados uno en cada vidrio, con el cristal líquido de por medio. La matriz negra más conocida por su nombre en Inglés Black Matrix es simplemente una máscara negra inerte que tiene la función de tapar todas las zonas de la pantalla que no presentan actividad óptica alguna. Con esto se evita la entrada de luz a la pantalla por el frente de la misma y se logra un color más oscuro de la pantalla apagada. Ambas cosas generando un mejor contraste de la imagen. Los espaciadores sólo cumFigura 3 - Construcción física de un píxel real. plen la función de darle rigidez

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Generación de colores en una pantalla Lcd TFT línea ciega de modo que la pantalla no tenga perdidas de rendimiento. En el circuito de la figura 4 se pueden observar 9 dots, uno de ellos encendido y los otros apagados. Se trata de un sector de pantalla de 3x3 dots. Observe que los pulsos de las compuertas están desfasados de modo que las compuertas de cada fila estén encendidas con una tensión de +25V en tanto que todas las otras estén apagadas con una tensión de –5V. En la figura toda la fila Gn tiene las compuertas bien polarizadas para que el TFT conduzca pero de toda la fila solo va a conducir el del centro porque los otros no tienen la tensión adecuada en el terminal de drenaje (Drain) que debe ser negativa mientras la compuerta esté activa. No pusimos un valor para V2 porque no todas las pantallas tienen el mismo valor; pero no es un valor alto, por lo general es del orden de los 10V o menos. Donde coincida el valor negativo sobre el drenaje con el valor positivo en la fuente el TFT conduce porque la compuerta es positiva con respecto al drenaje y la tensión entre drenaje y compuerta se suma. En los otros transistores ocurre justamente lo contrario. El drenaje es positivo y se resta de la tensión de la compuerta. Una vez que la celda esté activa se carga el capacitor conectado entre el terminal de fuente del TFT y la compuerta de la fila anterior. Conectarlo a la compuerta de la fila anterior es sencillo y como ésta fila está a –5V el capacitor se carga a un potencial mayor. La misma celda tiene una capacidad con respecto al electrodo común que produce su propia persistencia. Cuando el transistor TFT se abre, la celda permanece activa por un tiempo algo menor que el período vertical manteniendo el dots al nivel adecuado de verde de rojo o de azul.

Figura 4 - Circuito real de la pantalla LCD.

¿Cómo se regula ese nivel? Depende de la tensión de carga del capacitor de acumulación y ese capacitor se puede cargar más o menos de acuerdo a la tensión de drenaje o de acuerdo al tiempo en que la tensión de drenaje esté conectada al potencial negativo; es decir que se trata de un sistema tipo PWM. Por eso a los terminales de columna se los llama también terminal de datos cuando trabajan en este modo. ¿Qué se observa si se conecta un osciloscopio sobre un terminal de compuerta? Un pulso muy fino de 25V que aparece cada 20 mS aproximadamente o a la frecuencia vertical de la señal recibida y tiene una duración que depende de la definición vertical de la pantalla LCD. Las pantallas pequeñas del orden de la 7” suelen tener una definición vertical muy pobre de algo más que 250 líneas es decir que tienen 250 píxeles en sentido vertical (y unos 450 en sentido horizontal lo cual da una cantidad total de 250x450x3 = 330.000 píxeles). Si se conecta el osciloscopio sobre un terminal de columna la frecuencia de repetición del pulso será de unos 15.600Hz o de 32.000Hz de acuerdo a la señal o inclusive de 64kHz si es una pantalla que ite PCs. En cuanto al ancho puede ser variable por lo general en 64 valores diferentes si el equipo trabaja a 8 bits. En la práctica casi nunca se tiene directamente a los terminales de fila y columna en una pantalla moderna. En efecto si se trata de una pantalla pequeña de baja definición se puede observar que nunca se cumple la ecuación Te = F + C (terminales del flex de conexión igual a cantidad filas más cantidad de columnas) sino que hay muchas menos pistas que las que debieran existir. La propia pantalla posee un puerto de comunicaciones paralelo, que opera como multiplicador de filas y otro que opere como multiplicador de columnas o algún otro sistema de exploración. Es decir que las 250 filas y las 450 columnas existen realmente sobre la superficie de vidrio trasera pero no tenemos a ellas. Nuestra función como reparadores se limita a observar que el flex que lleva señal a la pantalla tenga actividad digital de 0 a 3,3 o de 0 a 5V y que se envíen otras tensiones de fuente por el flex. En pantallas aptas para HD poseen 1048 filas y 1863 columnas si son de 16/9 es decir 2911 pistas de conexión y 5.850.000 píxeles de los tres colores. En este caso por lo general sobre el borde de la pantalla se observan una gran cantidad de CIs del tipo pegado al impreso, sin encapsulado. Salvo que Ud. perfore el flex del lado que ingresa a la pantalla tampoco tiene a las filas y columnas. J

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Lección 5EL Mundo dE Los MicrocontroLadorEs: “PrograMación con LEnguajE c”

eL mundo de LoS microcontroLadoreS

SiStemaS de Programación: Lenguaje mikroc Usted seguramente sabe que no es suficiente sólo conectar el microcontrolador a los otros componentes y encender una fuente de alimentación para hacerlo funcionar, ¿verdad? Hay que hacer algo más. Se necesita programar el microcontrolador. Si cree que esto es complicado, está equivocado. Todo el procedimiento es muy simple. Basta con leer el texto para entender de lo que estamos hablando. En base a información de www.mikroe.com

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN El microcontrolador ejecuta el programa cargado en la memoria flash. Esto se denomina el código ejecutable y está compuesto por una serie de ceros y unos, aparentemente sin significado. Dependiendo de la arquitectura del microcontrolador, el código binario está compuesto por palabras de 12, 14 o 16 bits de

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ancho. Cada palabra se interpreta por la U como una instrucción a ser ejecutada durante el funcionamiento del microcontrolador. Todas las instrucciones que el microcontrolador puede reconocer y ejecutar se les denominan colectivamente Conjunto de instrucciones. Como es más fácil trabajar con el sistema de numeración hexadecimal, el código ejecutable se representa con frecuencia como una serie de los números

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E L M undo

dE Los

M icrocontroLadorEs : “P rograMación

hexadecimales denominada código Hex. En los microcontroladores PIC con las palabras de programa de 14 bits de anchura, el conjunto de instrucciones tiene 35 instrucciones diferentes.

LENGUAJE ENSAMBLADOR Como el proceso de escribir un código ejecutable era considerablemente arduo, en consecuencia fue creado el primer lenguaje de programación denominado ensamblador (ASM). Siguiendo la sintaxis básica del ensamblador, era más fácil escribir y comprender el código. Las instrucciones en ensamblador consisten en las abreviaturas con significado y a cada instrucción corresponde una localidad de memoria. Un programa denominado ensamblador compila (traduce) las instrucciones del lenguaje ensamblador a código máquina (código binario). Vea la figura 1. Este programa compila instrucción a instrucción sin optimización. Como permite controlar en detalle todos los procesos puestos en marcha dentro del chip, este lenguaje de programación todavía sigue siendo popular.

VENTAJAS DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE ALTO NIVEL A pesar de la gran cantidad de beneficios, el

con L EnguajE

c”

lenguaje ensamblador tiene algunas desventajas a saber: * Incluso una sola operación en el programa escrito en ensamblador consiste en muchas instrucciones, haciéndolo muy largo y difícil de manejar. * Cada tipo de microcontrolador tiene su propio conjunto de instrucciones que un programador tiene que conocer para escribir un programa * Un programador tiene que conocer el hardware del microcontrolador para escribir un programa En la figura 2 podemos observar un programa escrito en C y el mismo programa compilado al código ensamblador. Los lenguajes de programación de alto nivel (Basic, Pascal, C etc.) fueron creados con el propósito de superar las desventajas del ensamblador. En lenguajes de programación de alto nivel varias instrucciones en ensamblador se sustituyen por una sentencia. El programador ya no tiene que conocer el conjunto de instrucciones o características del hardware del microcontrolador utilizado. Ya no es posible conocer exactamente cómo se ejecuta cada sentencia, de todas formas ya no importa. Aunque siempre se puede insertar en el programa una secuencia escrita en ensamblador.

Figura 1

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Microcontroladores

Figura 2

Si alguna vez ha escrito un programa para un microcontrolador PIC en lenguaje ensamblador, probablemente sepa que la arquitectura RISC carece de algunas instrucciones. Por ejemplo, no hay instrucción apropiada para multiplicar dos números. Por supuesto, para cada problema hay una solución y éste no es una excepción gracias a la aritmética que permite realizar las operaciones complejas al descomponerlas en un gran número operaciones más simples. En este caso, la multiplicación se puede sustituir con facilidad por adición sucesiva (a x b = a + a + a + ... + a). Ya estamos en el comienzo de una historia muy larga... No hay que preocuparse al utilizar uno de estos lenguajes de programación de alto nivel como es C, porque el compilador encontrará automáticamente la solución a éste problema y otros similares. Para multiplicar los números a y b, basta con escribir a*b ó axb.

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LENGUAJE C El lenguaje C dispone de todas las ventajas de un lenguaje de programación de alto nivel (anteriormente descritas) y le permite realizar algunas operaciones tanto sobre los bytes como sobre los bits (operaciones lógicas, desplazamiento etc.). Las características de C pueden ser muy útiles al programar los microcontroladores. Además, C está estandarizado (el estándar ANSI), es muy portable, así que el mismo código se puede utilizar muchas veces en diferentes proyectos. Lo que lo hace accesible para cualquiera que conozca este lenguaje sin reparar en el propósito de uso del microcontrolador. C es un lenguaje compilado, lo que significa que los archivos fuentes que contienen el código C se traducen a lenguaje máquina por el compilador. Todas estas características hicieron al C uno de los lenguajes de programación más populares.

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E L M undo

dE Los

M icrocontroLadorEs : “P rograMación

con L EnguajE

c”

Figura 3

La figura 3 es un ejemplo general de lo que sucede durante la compilación de programa de un lenguaje de programación de alto nivel a bajo nivel.

caracteríSticaS deL Lenguaje mikroc A continuación vamos a presentar a los elementos principales del lenguaje mikroC desarrollado por Mikroelektronika. Este lenguaje es muy similar al C estándar, no obstante en determinados aspectos difiere del ANSI estándar en algunas características, figura 4. Algunas de estas diferencias se refieren a las mejoras, destinadas a facilitar la programación de los microcontroladores PIC, mientras que las demás son la consecuencia de la limitación de la arquitectura del hardware de los PIC. Aquí vamos a presentar características específicas del lenguaje mikroC en la programación de los microcontroladores PIC. Figura 4

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Microcontroladores El término C se utilizará para referirse a las características comunes de los lenguajes C y mikroC. Este libro describe una aplicación muy concreta del lenguaje de programación C utilizado en el compilador “mikroC PRO for PIC”. En este caso, el compilador se utiliza para la programación de los microcontroladores PIC. Cabe destacar que el lector no necesariamente precisará este compilador pero creemos oportuno utilizarlo dado que sus ventajas son enormes. De todos modos, en el próximo capítulo, veremos otras formas de trabajar con microcontroladores PIC.

FASES DE LA COMPILACIÓN El proceso de compilación consiste en varios pasos y se ejecuta automáticamente por el compilador, figura 5. Por consiguiente, un conocimiento básico del funcionamiento puede ser útil para entender el concepto del lenguaje mikroC.

Figura 5

El archivo fuente contiene el código en mikroC que usted escribe para programar el microcontrolador. El preprocesador se utiliza automáticamente por el compilador al iniciarse el proceso de la compilación. El compilador busca las directivas del preprocesador (que siempre empiezan por ‘#’) dentro del código y modifica el código fuente de acuerdo con las directivas. En esta fase se llevan a cabo inclusión de archivos, definición de constantes y macros etc., lo que facilita el proceso. Más tarde vamos a describir estas directivas en detalle. El analizador sintáctico (parser) elimina toda la información inútil del código (comentarios, espacios en blanco). Luego, el compilador traduce el código a un archivo binario denominado archivo .mcl. El enlazador (linker) recupera toda la información requerida para ejecutar el programa de los archivos externos y la agrupa en un solo archivo (.dbg). Además, un proyecto puede contener más de un archivo fuente y el programador puede utilizar funciones predefinidas y agrupadas dentro de los archivos denominados librerías. Por último, el generador “.hex” produce un archivo .hex. Es el archivo que se va a cargar en el microcontrolador. El proceso entero de la compilación que incluye todos los pasos anteriormente descritos se le denomina “building”.

ESTRUCTURA DEL PROGRAMA La idea principal de escribir un programa en C es de “romper” un problema mayor en varios trozos más pequeños. Supongamos que es necesario escribir un programa para el microcontrolador para medir la temperatura y visualizar los resultados en un LCD. El proceso de medición se realiza por un sensor que convierte temperatura en voltaje. El microcontrolador utiliza el convertidor A/D para convertir este voltaje (valor analógico) en un número (valor digital) que luego se envía al LCD

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E L M undo

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con L EnguajE

c”

por medio de varios conductores. En consecuencia, el programa se divide en cuatro partes, de las que cada una corresponde a una acción específica: Activar y configurar el convertidor A/D incorporado; Medir el valor analógico; Calcular temperatura; y Enviar los datos en el formato apropiado al LCD. Los lenguajes de programación de alto nivel como es C le permiten solucionar este problema con facilidad al escribir cuatro funciones que se ejecutarán cíclicamente sin parar, tal como se deduce de la figura 6. La idea general es de dividir el problema en varios trozos, de los que cada uno se puede escribir como una sola función. Todos los programas escritos en mikroC contienen por lo menos una función llamada main() que encierra entre llaves {} las sentencias a ser ejecutadas. Esto es la primera función a ser ejecutada al iniciarse la ejecución de programa. Las otras funciones se pueden llamar dentro de la función main. En otras palabras, podemos decir que la Figura 6 función main() es obligatoria, mientras que las demás son opcionales. Si todavía no ha escrito un programa en C, es probable que todo le resulte confuso. No se preocupe, acéptelo tal como es por el momento y más tarde entenderá la sintaxis. ¡Y ahora, haga su primer programa ‘real’! La figura 7 muestra la estructura de un programa, señalando las partes en las que consiste.

Figura 7

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Microcontroladores La manera de escribir el código en C es muy importante. Por ejemplo, C difiere entre minúsculas y mayúsculas, así que la función main() no se puede escribir MAIN() o Main(). Además, note que dos líneas del código dentro de la función terminan con un punto y coma. En C todas las sentencias deben terminar con un punto y coma ‘;’, así el compilador puede aislarlas y traducirlas a código máquina. Para comprender mejor esta estructura mire la figura 8 en la que se expresan diferentes observaciones dentro del programa. Figura 8

COMENTARIOS Los comentarios son las partes del programa utilizados para aclarar las instrucciones de programa o para proporcionar más información al respecto. El compilador no hace caso a los comentarios y no los compila al código ejecutable. Dicho de manera sencilla, el compilador es capaz de reconocer los caracteres especiales utilizados para designar dónde los comentarios comienzan y terminan y no hace nada de caso al texto entre ellos durante la compilación. Hay dos tipos de tales caracteres. Unos designan los comentarios largos que ocupan varias líneas de programa marcados por la secuencia especial /*...*/, mientras que otros designan los comentarios cortos que caben en una sola línea //. Aunque los comentarios no pueden afectar a la ejecución de programa, son tan importantes como cualquier otra parte de programa. Aquí está el porqué... con frecuencia es necesario mejorar, modificar, actualizar, simplificar un programa... No es posible interpretar incluso los programas simples sin utilizar los comentarios. J

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Tec Punta - Redes:ArtTapa 08/27/2013 15:29 Página 67

Tecnología de Punta Hoy en día prácticamente nadie puede vivir sin Internet. Estamos conectados a la red de redes hasta para pedir una pizza, ya forma parte de nuestra existencia. Y pese a que por lo general trabajamos o navegamos desde esta herramienta indispensable en solitario, en ciertos momentos nos vendría bien extender su red para compartir contenidos con nuestros familiares o amigos desde un mismo entorno. Es decir, necesitamos implementar una red local. Tal como explicamos en el Manual Técnico de esta edición, las computadoras actuales, sobre todo las portátiles, casi no incluyen una conexión Ethernet por lo que es preciso “crear una red inalámbrica”. Claro está que en esos casos las computadoras seguramente poseen Windows 7 o Windows 8 como sistema operativo y es por ello que se debe explicar cómo proceder para crear una web en esos casos. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo - [email protected]

Cómo Crear

en

y

Configurar

una red

WindoWs 8

INTRODUCCIÓN Si bien explicaremos los pasos a seguir para la creación de una red con los nuevos sistemas operativos de Microsoft, es probable que en algunos hogares y hasta en empresas pequeñas existan máquinas con sistemas operativos anteriores. El asistente para redes domésticas que viene en Windows Me, por ejemplo, nos permite crear una pequeña red integrada por máquinas que usen Windows 95 / 98 / 98 SE (Segunda edición) / Me, de forma fácil, rápida y sin necesidad de tener grandes conocimientos en redes como ocurre al configurar una red manualmente. Sin embargo, también es posible “integrar estas máquinas” en redes con computadoras más modernas. Esta red de máquinas igualitarias, generalmente no supera las 10 PCs y podrá ser instalada en el hogar, trabajo, oficina, o pequeña empresa. Como dato ilustrativo, el asistente no existe en Windows 95 / 98 / 98 SE (segunda edición). Si en la red hay computadoras que usan estas versiones de Windows entonces habrá que ejecutar el asis-

tente en una PC con Windows Me y elegir la opción que permite crear un disquete para Windows 95 / 98. Luego, en las PCs, con Windows 95 / 98 hay que ejecutar el icono del asistente que está en el disquete. De este modo, nuestra red doméstica podrá estar integrada por PC con Windows 95 / 98 / Me. En el tomo 32 de la colección Club Saber Electrónica explicamos paso a paso cómo proceder y es por ello que en el Artículo de Tapa de esta edición le brindamos los pasos a seguir para descargar dicho texto de nuestra web gratuitamente. No obstante, daremos en forma resumida los pasos a seguir cuando nuestra red posea equipos con sistemas operativos viejitos. Las máquinas que integran la red podrán: * Compartir una conexión a Internet con el resto de las PCs de la red. Varias máquinas podrán acceder a Internet al mismo tiempo, eso sí, el ancho de banda disponible en la PC que posee la conexión tendrá que compartirse entre las demás máquinas que accedan en ese momento. También,

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Tecnología de Punta se podrá crear una red que no posea conexión a Internet, o si la tiene no compartirla con el resto de las máquinas. * Compartir impresoras con el resto de las máquinas de la red. Compartir los archivos que se encuentran en la carpeta MIS DOCUMENTOS con el resto de las PCs que hay en la red. * No obstante, luego de concluida la ejecución del asistente también se podrán compartir recursos adicionales mediante la metodología tradicional (manualmente), es decir haciendo clic con el botón derecho del mouse sobre el ícono de la carpeta, o de la unidad de disco, o de la impresora y luego elegir la opción COMPARTIR. Para crear la red doméstica cableada, en primer lugar hay que instalar las tarjetas de red y sus drivers en cada una de las PCs. Luego efectuar el cableado que vincula esas tarjetas. A continuación, si deseamos que la red tenga a Internet, en la PC que comparta la conexión habrá que instalar el módem y configurar el al proveedor de Internet. Por último, encender todas las máquinas y ejecutar el ASISTENTE PARA REDES DOMESTICAS en cada una de las PCs de la red. El asistente para redes domésticas permite instalar y configurar automáticamente el protocolo T/IP para cada una de las tarjetas de red de las PCs que integran esa red. El protocolo T/IP exige que cada una de las máquinas tenga asignada una dirección IP única dentro de la red. Esta asignación de direcciones IP a las PC de la red doméstica se realiza en forma automática (no deberá configurarse manualmente). El asistente permite asignar las direcciones IP de dos formas distintas, la modalidad usada depende de si en la red doméstica existe o no, una PC que disponga de una conexión compartida a Internet. A continuación explicaremos las dos modalidades: * SI LA RED NO TIENE UNA CONEXIÓN COMPARTIDA A INTERNET: Esto significa que la red no posee una conexión a Internet, o si la tiene no la comparte con el resto de las máquinas. Al no exis-

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Figura 1

tir un servidor, las PCs de la red, cuando inician Windows, se auto asignan una dirección IP privada (no apta para usarse externamente en Internet) en el rango 169.254.X.Y. Por ejemplo 169.254.1.1. Cada PC deberá disponer de una dirección IP única dentro de la red, por ello antes de realizar la auto asignación previamente la PC verificará que dicha dirección escogida no esté siendo ya utilizada por otra máquina de la red doméstica. Este método de asignación se denomina LINKLOCAL. * SI LA RED TIENE UNA CONEXIÓN COMPARTIDA A INTERNET: Dentro de la red doméstica podrá existir sólo una PC que comparta la conexión a Internet, esto no impide que haya otras máquinas que dispongan de una conexión a Internet no compartida. La conexión a Internet podrá ser mediante una línea dial up, ADSL, RDSI, cable módem, inalámbrica, etc. Microsoft aconseja que la PC que comparte la conexión a Internet use Windows Me. La PC que posee la conexión compartida también tiene como labor adicional istrar y asignar las direcciones IP al resto de las máquinas de la red doméstica, es decir sería un pequeño servidor proxy (que comparte la conexión a Internet) y al mismo tiempo un pequeño servidor DH (que asigna automáticamente las direcciones IP al resto de las máquinas de la red). Cuando las computadoras de la red doméstica inician Windows le piden a la PC que comparte la conexión a Internet que les asigne una dirección IP disponible en el rango

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Tecnología de Punta 192.168.0.X. Este rango de direcciones IP es privado (no apto para ser usado externamente en Internet). La dirección IP 192.168.0.1 está reservada para la PC que comparte la conexión a Internet. El resto de las máquinas recibirán una dirección IP comprendida entre 192.168.0.2 y 192.168.0.254. Respecto a la máscara de subred, se asigna en todas las PCs de la red la máscara 255.255.255.0. La figura 1 nos muestra una red doméstica con a Internet y sus direcciones IP correspondientes. Si dentro de la red doméstica existe la necesidad o tenemos la curiosidad de conocer qué dirección IP tiene asignada una PC, podremos averiguarlo mediante: Inicio —> EJECUTAR, luego escribir CMD — > ACEPTAR, tipear ipconfig y luego apretar la tecla ENTER.

CREAR

Y

CONFIGURAR

UNA

RED

EN

WINDOWS 8

En Windows 8 las funciones de red se han mejorado y a la vez simplificado para que cualquiera con un mínimo de noción en Internet pueda crear su red y empezar a compartir contenidos con sus más allegados. Es lo que pasaremos a detallar a continuación en sencillos pasos para crear una red. Aunque antes hay que repasar las novedades respecto a Windows 7. En Windows 8 se mantiene el entorno habitual para configurar una nueva conexión o red, pero a la vez se nos permite configurarla desde un apartado más directo desde el que además podremos indicar si esa ubicación de red es pública o privada para delimitar su uso compartido en la red. Windows 8 ahora además ordena de un modo más acertado, en base a nuestras preferencias, los perfiles de redes inalámbricas, e incluso controla las conexiones a Internet de uso medido, para vigilar la cantidad de datos que consumimos desde una red de banda ancha móvil con el fin de reducir la cantidad de datos. Partimos de la base que tenemos los materiales necesarios para disponer de Internet en casa o trabajo, habiendo contratado previamente un servicio con una ISP (Internet Service Provider) de nuestro país. Hoy por hoy lo habitual es disponer de un router inalámbrico con cuatro puertos ethernet, de este modo podremos acceder a la red de redes tanto vía Wi-Fi como por cable. Todo esto ya nos lo configura nuestro proveedor de servicios. Lo que nos interesa es configurar el uso compartido de

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nuestra red para acceder desde un equipo al material de otro de la misma red, como por ejemplo fotos, música o vídeos, sin necesidad de recurrir a un NAS (Network Attached Storage). En Windows 8 este paso no podía ser más fácil y directo, porque lo haremos desde la Configuración de la barra lateral, figura 2. Figura 2

A ella accederemos, por si hay dudas, deslizando el ratón, o bien desde la esquina superior derecha hacia abajo, o bien desde la esquina inferior derecha hacia arriba, o bien deslizando con nuestro dedo desde la derecha hacia la izquierda. Activada la barra tendremos que pulsar, por lo tanto, en Configuración, y desde ahí en el icono inferior de red o con símbolo de intensidad de la WiFi. También deberemos pulsarlo, y pasaremos a otra zona distinta, figura 3. Figura 3

Se nos mostrarán las conexiones activas, en este caso, como ejemplo, “Red 2”, viendo, además, que estamos conectados a esa red. ¿Cómo haremos para activar el recurso compartido de la red? Fácilmente. Si estamos con el ratón, tan solo tendremos que hacer clic derecho sobre la red seleccionada, y si estamos con el dedo tendremos que mantener sobre esa zona hasta que se nos muestre una ventanita con el texto “Activar o desactivar uso compartido”. Pulsamos sobre él, de modo que aparecerá una imagen como la mostrada en la figura 4. Para activar el recurso compartido de red en Windows 8, la opción que deberemos escoger es la segunda, la que dice “Sí, activar el uso compartido

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Cómo Crear y Configurar una Red en Windows 8

Figura 4

y conectarme a los dispositivos”. Aunque aún faltará un paso más por dar. Si, por ejemplo, queremos acceder a la música que tenemos en un equipo desde otro con conexión inalámbrica a la misma red, lo que deberemos hacer ahora es compartir esa carpeta para que pueda acceder a ella el equipo o la persona que queramos. O grupos concretos. En este ejemplo hemos utilizado la opción de “s específicos”, dando solamente a la cuenta de Hotmail asociada a los dos equipos. Para ello deberemos hacer clic derecho sobre la carpeta en cuestión, y seleccionar la opción “Compartir con”, figura 5. Acto seguido “s específicos”. Aquí nos interesa un en concreto: nosotros. Por lo tanto, en la opción agregar seleccionaremos nuestra dirección de correo (ya debería salir por defecto entre las opciones). Pulsamos sobre agregar, y después de analizar la red, le damos a Listo. Y ya está. Así de fácil es. Porque ahora, desde el otro equipo (en esta prueba, mediante Wi-Fi), tan solo

tendremos que ir al apartado de Red para observar cómo, mágicamente, la carpeta que hemos compartido desde el otro equipo aparece reflejada ahí, y podemos acceder a todo su contenido desde ahí. Y como en este caso nos hemos dado a nosotros mismos, no habrá mejor seguridad que ésta. Aunque si queremos hilar más fino, por si añadimos a más s, podremos trastear con el “uso compartido avanzado” (desde el apartado de Red, haciendo clic derecho sobre la carpeta y yendo al apartado “Compartir”), pudiendo limitar, por ejemplo, el número de s que podrán estar viendo esa carpeta a la vez. Pero si queremos crear una red en Windows 8 fácilmente los pasos esenciales ya los hemos hecho. No podía ser más fácil, figura 6.

CÓMO CREAR UNA RED INALÁMBRICA “AD HOC” EN WINDOWS 8 Una red ad hoc es un tipo de red inalámbrica a través de la cual podemos conectar dispositivos fácilmente. Si queremos crear una red inalámbrica a partir de nuestra PC o notebook, o en otras palabras, convertir a nuestra PC en un router para compartir el a Internet con otros dispositivos, podemos configurar fácilmente una red ad hoc usando las herramientas que nos ofrece Windows 8. Antes de crear una red ad hoc debemos determinar si nuestra tarjeta inalámbrica soporta este modo. Para averiguarlo, hacemos lo siguiente: 1) Movemos el puntero del ratón hasta la esquina superior o inferior del lado derecho de la pantalla para mostrar la barra de “Charms”, si Figura 5 nuestra pantalla es táctil simplemente hacemos swipe desde el lado derecho.

Figura 6

2) Hacemos clic o pulsamos en el botón de Inicio, figura 7.

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Figura 7

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Tecnología de Punta 3) Escribimos cmd. 4) Hacemos clic con el botón derecho del ratón sobre el resultado (Símbolo del Sistema). 5) Hacemos clic o pulsamos sobre Ejecutar como , figura 8.

8) Debemos buscar la línea que dice: Red hospedada itida. Si dice “sí” podemos proceder ya que nuestra tarjeta de red acepta el modo ad hoc, sin embargo, si dice “no” significa que no es compatible, por lo que debemos cambiar la tarjeta por una que si soporte este modo, para poder crear este tipo de red desde nuestra PC.

Figura 8

Para seguir con la creación de la red ad hoc, hacemos lo siguiente. 9) En la ventana del Símbolo del Sistema escribimos: netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid=nombrered key=contraseñared Reemplazando nombrered por el nombre de la red a crear y contraseñared por la contraseña mediante la cual queremos proteger a la red. Presionamos ENTER.

6) Respondemos que “Sí” a la pregunta sobre los permisos. 7) En la ventana del Símbolo del Sistema escribimos lo siguiente y luego presionamos ENTER:

10) Después de crear la red, para iniciarla escribimos: netsh wlan start hostednetwork Luego presionamos ENTER.

netsh wlan show drivers Veremos una ventana como la que se muestra en la figura 9.

11) Ahora podremos ver la red inalámbrica en todos nuestros dispositivos con compatibilidad WiFi y también podremos conectarnos a ella para acceder a Internet, autenticándonos con la contraseña establecida anteriormente. Figura 9 Si queremos detener la red, sólo tenemos que escribir lo siguiente y presionar ENTER: netsh wlan stop hostednetwork Después de lo cual esta dejará de estar visible entre la lista de redes inalámbricas. Cada vez que deseemos conectarnos a Internet en otros dispositivos usando la conexión de nuestro PC o notebook, podemos seguir estos simples pasos y en cuestión de segundos ya estaremos conectados.

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Cómo Crear y Configurar una Red en Windows 8 CÓMO CREAR UNA RED DOMÉSTICA INALÁMBRICA EN WINDOWS 8 Windows 8 ite la conexión de varios equipos en una red doméstica. Como sabemos, la creación de una red doméstica puede ser una manera conveniente de compartir archivos. Daremos las instrucciones para configurar una red doméstica inalámbrica, y poder compartir carpetas y archivos utilizando dicha red. NOTA: Para realizar algunos pasos de este texto, necesita iniciar sesión en Windows 8 con la cuenta principal de . Normalmente, es la primera cuenta que se crea cuando se enciende el equipo por primera vez.

PASO 1: ANTES

DE COMENZAR

Verifique si tiene el siguiente hardware: * Una tarjeta de interfaz de red inalámbrica (NIC) o un puerto de red inalámbrica incorporado en la placa base para cada equipo. * Confirme que el equipo tenga una antena de red inalámbrica; la antena puede ser parte del hardware de red interno o puede ser externa, y debe estar conectada a la parte posterior del equipo. * Enrutador inalámbrico o punto de . Si necesita un concentrador de red, consulte a un especialista en redes en una tienda de informática local para encontrar un concentrador adecuado para sus necesidades.

tador Wi-Fi). Siga las instrucciones para conectar un módem de cable o DSL de banda ancha al enrutador (en algunos casos, el módem y el enrutador se combinan en un único dispositivo y se le llama punto de inalámbrico), y configure la seguridad de la red inalámbrica. Para configurar el enrutador, que es el centro de comunicación de su red doméstica, conecte el enrutador al módem (si estos son dispositivos separados) y conecte temporalmente el cable de red del equipo al enrutador inalámbrico. Siga las instrucciones de instalación específicas que vinieron con su enrutador. El enrutador y el equipo deben usar los mismos protocolos de comunicación (802.11a, 802.11b, 802.11g o 802.11n): • Conecte un cable de red desde un puerto de red del equipo a un puerto del enrutador inalámbrico. • Encienda el equipo y espere que Windows se abra y se conecte al enrutador. • Abra un navegador web y escriba la dirección IP del enrutador para conectarse al enrutador. Vea en la siguiente tabla direcciones IP, nombres de y contraseñas comunes. NOTA: La información de la tabla mostrada en la figura 10 es comúnmente usada por los fabricantes de enrutadores más conocidos. Si la información para su enrutador no es correcta, consulte al fabricante.

Figura 10

Siga estos pasos antes de continuar con otros pasos de este documento: 1) Desconecte el equipo de Internet. Si tiene un módem DSL o un módem por cable, desconéctelo. 2) Desactive todo el software de firewall. El software de firewall puede interferir en la configuración de la red. Puede activar el software de firewall una vez finalizada la configuración de la red.

PASO 2: CONFIGURE Y CONECTE EL HARDWARE DE RED

• Si se le solicita, ingrese el nombre de y contraseña predeterminados del enrutador. • Siga las instrucciones para configurar los ajustes de seguridad del enrutador.

Instale y encienda el enrutador de red inalámbrica u otro dispositivo de red (en esta misma edición explicamos cómo configurar un router o enrru-

Nombre del enrutador (SSID). Este será el nombre de su red. Introduzca el nuevo nombre. No use el nombre predeterminado.

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Tecnología de Punta Tipo de seguridad. Por ejemplo, WPA, WPA2, o WEP. Se recomienda enfáticamente que configure la seguridad inalámbrica al instalar el enrutador. Contraseña o frase de paso. Nunca deje la contraseña en blanco. Para mejorar la seguridad, use una contraseña o frase de paso con más de 8 caracteres, que contenga letras y números. Nombre y contraseña del . Este es el nombre de una cuenta de que tiene permiso para cambiar los ajustes del enrutador. Si desea dejar el nombre de predeterminado (), asegúrese de cambiar la contraseña. Pruebe la conexión del enrutador mientras el cable de red aún está conectado. Luego, desconecte el cable de red y continúe con el próximo paso.

PASO 3: INSTALACIÓN

DE LA RED INALÁMBRICA

Use el asistente de configuración de red de Windows 8 para ayudar a agregar equipos y dispositivos a la red. • Presione las teclas Windows ( ) + W . • Escriba Configurar red en el campo de

Figura 11

búsqueda, aparecerán varios resultados, figura 11. • Haga clic en Configurar una conexión o red en la lista de resultados. • Elija la opción de conexión Configurar una nueva red y luego haga clic en Siguiente, figura 12. • Siga las instrucciones para configurar una red inalámbrica. PASO 4: CONÉCTESE A UNA RED NOTA: En las notebooks, asegúrese de que el dispositivo inalámbrico esté activado. En la mayoría

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Figura 12

de las notebooks hay un LED o una luz en una tecla del teclado con el símbolo ( ) que se ilumina de color azul cuando hay un dispositivo inalámbrico encendido y activado, y de color naranja cuando está apagado o desactivado. Algunos modelos nuevos de notebook pueden usar un esquema de colores diferente. Haga lo siguiente: • Presione las teclas Windows ( ) + W . • Escriba conectarse en el campo de búsqueda, aparecerán varios resultados, tal como se puede ver en la figura 13.

Figura 13

• Haga clic en Conectarse a una red en la lista de resultados. • Seleccione su red en la lista y luego haga clic en Conectar . • Escriba la frase de contraseña de red (o clave de seguridad) para la red inalámbrica seleccionada y luego haga clic en Siguiente. El equipo se conecta a la red, tal como quedará especificado en la pantalla de la computadora, figura 14. • Haga clic en Aceptar. Ahora la computadora está conectada a una red inalámbrica.

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Cómo Crear y Configurar una Red en Windows 8

Figura 16 Figura 14

PASO 5: CREE

NOTA: Tal vez necesite desplazarse hacia abajo para ver la contraseña del grupo en el hogar. Introduzca la contraseña en cada equipo o dispositivo para agregarlo al grupo en el hogar, figura 17.

UN GRUPO EN EL HOGAR

Cree un grupo en el hogar para compartir bibliotecas y dispositivos con otros equipos de la red. También puede transmitir multimedia en secuencias a dispositivos. Para crear un grupo, siga los siguientes pasos: • Presione las teclas Windows ( ) + W . • Escriba grupo en el hogar en el campo de búsqueda, figura 15.

Figura 17

PASO 6: COMPARTA UNIDADES, CARPETAS Y ARCHIVOS

Figura 15

• Haga clic en Grupo en el hogar en la lista de resultados. • Si ya se ha creado un grupo en el hogar, introduzca la contraseña del grupo en el hogar y haga clic en Unirse. Puede encontrar la contraseña del grupo en el hogar en el equipo que lo creó. Si no se ha creado ningún grupo en el hogar, haga clic en Crear, figura 16. • En la ventana de Bibliotecas y dispositivos, seleccione el contenido que desea compartir haciendo clic en el botón de alternar al lado de cada tipo de contenido. Cuando el botón de alternar se mueve a la derecha, el contenido se comparte.?

Necesita activar la detección de redes para acceder a los equipos de la red. También puede configurar archivos y carpetas para compartirlos y establecer opciones de uso compartido para archivos y carpetas específicos. Active la detección de redes y el uso compartido de archivos e impresoras. Siga estos pasos para abrir la configuración avanzada de uso compartido y active la detección de redes y el uso compartido de archivos e impresoras: • Presione las teclas Windows ( ) + W . • Escriba Redes y Recursos Compartidos en el campo de búsqueda, figura 18. • Haga clic en Centro de redes y recursos compartidos en la lista de resultados, aparecerá la imagen de la figura 19. • Ahora haga clic en Cambiar configuración de uso compartido avanzado de modo que se

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Tecnología de Punta • Mueva el puntero del mouse a la esquina inferior izquierda de la pantalla, haga clic con el botón derecho y seleccione Explorador de archivos en el menú. • Desplácese a la carpeta que desea compartir. • Haga clic con el botón derecho del mouse en la carpeta, seleccione Compartir con y luego haga clic en Grupo en el hogar (ver), Grupo en el hogar (ver y editar) o s específicos, figura 21. Figura 18

Figura 21 Figura 19

despliegue una pantalla similar a la mostrada en la figura 20.

Figura 20

• Seleccione Activar la detección de redes y Activar el uso compartido de archivos e impresoras. • Haga clic en Guardar cambios para que la selección realizada tenga efecto. También puede configurar opciones de uso compartido y permisos para archivos y carpetas específicos. Para compartir carpetas que no son públicas, haga lo siguiente:

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• Si selecciona s específicos , aparecerá la ventana Uso compartido de archivos . • Haga clic en la flecha abajo y seleccione el con el que desea compartir archivos, figura 22.

Figura 22

• Haga clic en una flecha debajo de Nivel de permiso para establecer el nivel de permiso para cada o grupo. Haga clic en Compartir.

PASO 7: VERIFIQUE

LA RED

Verifique el estado de la red navegando por las carpetas compartidas en cada equipo de la red

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Cómo Crear y Configurar una Red en Windows 8 desde la ventana de Red de Windows 8. Siga estos pasos para abrir la ventana de red de Windows 8 y desplácese por las carpetas compartidas en cada equipo y cada dispositivo de medios de la red: • Presione las teclas Windows ( )) + Q . • Escriba Red en el campo de búsqueda, aparecerá el ícono de red (network), figura 23.

Si el equipo es capaz de leer y acceder a archivos desde un equipo remoto, el equipo o dispositivo remoto está configurado correctamente. Desplácese a cada equipo o dispositivo disponible desde cada equipo de la red. Si hay problemas, vuelva a realizar estos pasos y verifique que las configuraciones estén correctas. Cuando todos los equipos puedan conectarse entre sí a través de la red, vaya al próximo paso.

PASO 8: ACTIVE

EL A INTERNET

Y EL FIREWALL

Una vez que haya verificado que su red doméstica es capaz de transferir archivos, conéctese y permita que se conecten a Internet todos los equipos con a la Web.

Figura 23

• Haga clic en Red en la lista de resultados. • Haga clic en el equipo o dispositivo para acceder a él. • Si se le solicita, introduzca el nombre de y la contraseña para conectarse al equipo o dispositivo.

ATENCIÓN: Asegúrese de que todos los equipos con a Internet estén bien protegidos de amenazas a la seguridad. Como mínimo, cada equipo debe tener su conexión a Internet protegida por un firewall y Windows debe estar actualizado con las últimas actualizaciones críticas de Microsoft Windows Update. Si alguna actividad maliciosa se infiltra en un equipo, la actividad puede difundirse rápidamente en toda la red. J

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Técnico Reparador Como muchas otras veces, nuestra profesión de reparadores está en un nuevo punto de inflexión. Ahora le toca el turno a las soldaduras de los circuitos integrados con los componentes del tipo SMD y BGA de última tecnología. En esta serie de artículos mostramos las máquinas industriales necesarias para trabajar con dichos componentes en el mantenimiento y la reparación de equipos. Autor: Alberto H. Picerno - [email protected]

Las Herramientas para trabajar con

componentes bGa

INTRODUCCIÓN Felices los tiempos en donde nuestro trabajo terminaba en prácticamente determinar el componente dañado. Luego nuestro ayudante se encargaba de cambiar el componente porque se trataba de un trabajo menor. En la Argentina el modismo era “che pibe, cambia este transistor y probalo” (Pibe: aprendiz encargado de las tareas mas simples). Actualmente, determinar el circuito integrado dañado suele ser más fácil, simplemente porque un equipo tiene cada vez menos integrados, incluyendo algunos, como los monitores de PC, que tienen solo uno y la pantalla. Pero ese circuito integrado es siempre un SMD o un BGA, que el “pibe” no sabe cambiar y que el técnico no puede cambiarlo porque no tiene las máquinas o herramientas adecuadas o cree que no las tiene. ¿Cuál es entonces la primera pregunta que debe hacerse un reparador para decidir si puede o no puede seguir trabajando y viviendo de esta profesión? La primera pregunta es: “mi taller tiene todo lo necesario para trabajar con esta nueva tecnología aunque sea para comenzar en una pequeña escala de producción”. Y ciertamente el problema no es técnico, porque yo le aseguro que si Ud. posee una moderna maquina infrarroja y la capacitación incluida con ella seguramente no tendrá

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problema en soldar y desoldar diez SMD y BGA por día. El problema es calcular que la inversión en esa máquina sea rentable. Pero es imprescindible una máquina de esas para desoldar y soldar un BGA. La respuesta es que no. Ud. puede arreglarse simplemente con una pistola de aire caliente para comenzar a trabajar, pero no debe desconocer el método del perfil térmico programado que usan las máquinas profesionales. Estamos seguros que al conocer la técnica profesional comenzará a considerar que debería estar ahorrando el dinero necesario para realizar la correspondiente inversión; porque no es lo mismo un reballing con una pistola de aire caliente que con una máquina, aunque sea de precio mas modesto, lo cual no significa que sea la de peor calidad. No le estamos diciendo que encare la compra de la más barata, sino que se capacite en máquinas

Figura 1 - Interior de un BGA clásico.

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Las Herramientas para Trabajar con Componentes BGA para que pueda entender por sus propios medios cual es la que le conviene comprar. El mercado de las máquinas de reballing da para todo. Encontramos máquinas de todos los precios y de todas las calidades incluyendo algunas que ni siquiera merecen el apelativo de “máquina” porque son verdaderos engendros mecánicos, que solo pueden haber salido de una mente afiebrada por el deseo de economizar a toda costa, haciendo caso omiso de la calidad de la soldadura y el desempeño en general. La síntesis de este curso es “aprenda y fórmese su propio criterio para elegir lo mejor al precio mas económico”. Unas palabras con respecto a la tecnología SMD. Es un error suponer que una maquina es solo para BGA. Si el diseño es bueno, una máquina para BGA permite trabajar con SMD dejando las dos manos libres para un trabajo más cómodo. No se olvide del SMD porque es una tecnología actual y que creemos que va a estar vigente por mucho tiempo más.

CONOCIENDO UN BGA Como ya sabemos un BGA es un circuito integrado que se conecta a la plaqueta de circuito impreso por medio de bolillas de soldadura. No hay patitas metálicas rígidas, conectores u otros elementos de conexión. Toda la plaqueta base del BGA está llena de islas circulares coincidentes con islas similares de la plaqueta del equipo. Es decir que hay un sándwich de islas de cobre con bolillas de soldadura intermedias. Esta disposición puede observarse en la figura 1. Como vemos el calor que llega a las bolillas de soldadura lo hace rodeando el encapsulado relativamente conductor del calor, cuando viene desde arriba y debe atravesar una placa de circuito impreso que se busca que sea lo mas conductora posible del calor mediante agujeros metalizados y material de epoxi glass (placa base del BGA). El chip está rodeado de un plástico aislador del calor como si estuviera en un capullo protector. Por supuesto que la protección del capullo no es eterna. En cierta forma el calor se comporta como las cargas eléctricas; los materia-

Figura 2 - Circuito equivalente térmico

les poseen una resistencia térmica y el chip una capacidad. Las cargas no llegan inmediatamente al chip pero si se espera lo suficiente se establece un estado de equilibrio térmico que puede quemarlo inexorablemente. Todo esto puede ser representado como un circuito eléctrico en donde la masa de las bolillas y el chip se representan como capacitores y los encapsulados como resistores. Ver la figura 2. Como podemos observar si aplicamos aire caliente a 280ºC sobre el encapsulado la temperatura de las bolillas crece más rápido que la temperatura del chip, de modo que a los 200 milisegundos las bolillas están licuadas porque se encuentran a 238 ºC y el chip está a salvo solo a 93 ºC. Esto nos permite soldar o desoldar el BGA sin fundir el chip de silicio que requiere 175ºC para cambiar del estado cristalino al líquido. Por supuesto que la escala de tiempos está deformada; en general se trata de tiempos del orden de minutos, pero el proceso es el indicado con toda seguridad. ¿Qué pasa si dejamos que el calor fluya mucho después que las bolillas ya se fundieron? Que la temperatura del cristal va a seguir creciendo hasta que llegue a un valor peligroso y se funda el cristal del chip causando un daño permanente. Por otro lado también se va a evaporar el flux ubicado sobre la plaqueta y sin fundente la soldadura es defectuosa porque no moja bien al cobre. Por eso decimos que las bolillas deben recibir la cantidad de calor justa para licuarse y un poco más, como margen de seguridad. Y el chip debe recibir una cantidad de calor mucho menor que la necesaria para licuarse. Si Ud. trabaja con una pistola de aire caliente solo puede entregarle calor a las bolillas calentando la carcasa del circuito integrado y entonces la temperatura del cristal se acerca a valores peligrosos. Pero si no tiene una máquina no tiene más remedio que operar de ese modo. Con una pistola de aire caliente, no hay modo de programar los tiempos de trabajo. El único método que se puede aplicar es el que llamamos “de la jeringa” Tanto para desoldar como para soldar, el final de la acción se reconoce por empujar levemente el BGA en sentido paralelo a la plaqueta como para pasarlo de una línea de islas a la siguiente pero con una amplitud de movimiento menor a la mitad del paso de la matriz de islas. Si el integrado regresa a su posición en forma elástica significa que las bolillas están totalmente líquidas y no se requiere mas aporte de calor. Si la aguja se dobla significa que falta calor y las bolillas están sólidas. Es importante

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Técnico Reparador mantener el ángulo de 45º con el cual se realiza la prueba porque permite observar la curvatura de la aguja antes de realizar el movimiento. Ver la figura 3. Hagamos algún cálculo real de la amplitud del movimiento requerido para que la prueba sea valida. Una bolilla de diámetro medio podría ser de 0,5 mm de diámetro. En ese caso los centros de las bolillas estarán a unos 0,75 mm entre si y la amplitud del movimiento puede ser como máximo la mitad de ese valor es decir 0,37 mm porque si es superior enviamos el circuito integrado al siguiente paso de la matriz. Es decir que en este caso hay que procurar realizar un movimiento de 0,25 mm (1/4 de mm). Seguramente si Ud. eligió correctamente el flujo de aire y la temperatura va a llegar a esa condición en unos minutos. En caso contrario aconsejamos detener el proceso, enfriar el integrado y comenzar con otra elección de flujo y de calor. Se requiere experiencia práctica para elegir la temperatura y el flujo de aire, ya que es tal la variedad de tamaños de plaquetas de BGAs y de pistolas de calor, que no se pueden obtener tablas del proceso. Ud. me dirá que su pistola de calor posee medidor de temperatura pero esa no es la temperatura del chip, es tan solo la temperatura a la cual sale el aire caliente de la boquilla; la temperatura del chip la tiene que estimar Ud. a lo sumo midiendo la temperatura de la carcaza o encapsulado del circuito integrado. Hasta que el proceso está dominado el problema es como saber que el chip sobrevivió al proceso de desoldadura y soldadura. No se puede trabajar con chips dañados, porque hace falta probarlos luego del proceso. Por lo tanto se requiere realizar experiencias levantando la temperatura y el flujo de aire poco a poco y probando con la jeringa.

TRABAJANDO A MÁQUINA

Figura 3 - Carta de aleación estaño plomo. queta y una inferior por debajo de la misma. El flujo superior se puede orientar y dirigir además de cambiar la temperatura del aire el caudal y la sección. Cuando decimos ajustables en realidad deberíamos decir programable, porque la mayoría de las máquinas de primera marca poseen algún tipo de programador que ajusta tiempos, caudal y temperatura de la fuente de aire caliente, superior e inferior. Esta unidad de control está incorporada en la parte inferior de la máquina. Las buenas maquinas poseen además un cable generalmente para el puerto USB de una PC para permitir memorizar y controlar el proceso desde la misma. Esto se llama trazar un perfil térmico porque se puede ajustar el momento en que se enciende el calefactor inferior; la velocidad de crecimiento de esa fuente de calor; el tiempo que permanece encendida, el momento en que comienza a bajar la temperatura inferior y su velocidad de decrecimiento. Paralelamente se puede programar el momento en que se enciende la torre calefactora superior. El ritmo de crecimiento de su temperatura, el tiempo en que permanece encendida y el ritmo de decrecimiento de la temperatura. En una palabra, que las bolillas de soldadura se calientan desde el circuito integrado y desde la plaqueta de circuito impreso y esas dos vías hacen una enorme diferencia con el proceso manual alejando al chip de las temperaturas peligrosas.

¿Y cuál es la diferencia fundamental cuando se trabaja a máquina? La diferencia fundamental está en que hay dos fuentes de calor y no solamente una. Por un lado se calienta la plaqueta desde el lado contrario al VGA con radiadores infrarrojos del tipo resistores de alambre cubiertos de cerámica y por otro se calienta por arriba el encapsulado del VGA pero con un flujo de aire una temperatura del aire y una altura fija de forma muy precisa. Es decir que la mano se reemplaza con una torre de calentamiento ajustable. Ver la figura 4. Como se puede observar la Figura 4 - Clásica máquina de máquina puede dividirse en una Reballing parte superior por arriba de la pla-

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Conclusiones En este artículo presentamos el problema de la soldadura de los BGA en la segunda parte vamos a explicar porque el doble calentamiento reduce el peligro para el chip. La fotografía de la máquina mostrada en este artículo es el modelo ZM-R380B de la firma SHENZHEN ZHUOMAO TECHNOLOGY CO. , LTD. A la cual agradecemos su gentileza.

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Precio Cap. Fed. Y GBA: GBA: $34,90 -

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