Archivo de febrero, 2010

Introducción al Bus Pirate

Hace unos meses me llegó mi Bus Pirate, pero si bien he estado trasteando con él, hasta ahora no he tenido tiempo para dedicarle unas líneas.

El Bus Pirate es un versátil dispositivo  adquirible a través de Seeed Studio Depot capaz de realizar múltiples funciones como comunicarse con varios protocolos, programar chips… Concretamente desde su página web anuncian las siguientes funcionalidades (y muchas más que se van añadiendo poco a poco):

- Permite comunicar el PC con protocolos:
   * 1-Wire.
   * I²C.
   * SPI.
   * JTAG.
   * Asynchronous serial.
   * MIDI.
   * PC keyboard.
   * HD44780 LCD.
- Medir tensiones de forma analógica de 0 a 6 voltios.
- Medir frecuencias de 1 Hz a 40 Mhz.
- Generar frecuencias moduladas por ancho de pulso de 1 Khz a 4 Mhz.
- Sirve de sniffer de tráfico en buses SPI e I²C.
- Adaptador transparente de USB a puerto serie (niveles de hasta 5 voltios).
- Analizador lógico de 10 Hz a 1 Mhz compatible con el software SUMP.
- Programar microcontroladores AVR.

Bus Pirate 1/2

Es un desarrollo de hardware abierto, por lo que a semejanza de los programas de código abierto tiene disponible todos los diseños de su placa de circuito integrado en su sitio web, de forma que cualquiera pueda construírselo.

En mi caso preferí comprarlo, pues el precio (unos 25 euros, añadiéndole una caja protectora y cables, envío incluído) me parece ciertamente muy asequible para todo el uso que se le puede dar.

Mi primera impresión fue que era mucho más pequeño de lo que pensaba, con un aspecto ciertamente bueno (las PCBs rojas, negras o azules me encantan) y una disposición muy correcta de los componentes. La cajita se adapta perfectamente sirviendo de protección ante golpes y caídas y las sondas acaban en una especie de ganchos con los que sujetarlas firmemente en pines de circuitos.

Bus Pirate 2/2

De momento no he explorado todas sus capacidades, pero sí puedo asegurar experimentalmente que funciona perfectamente como puente serie-USB o para comunicarse con dispositivos I²C, en futuras entradas explicaré estos casos con más detalle que me han servido por ejemplo para acceder y reflashear una Fonera.

Resumiendo, una compra prácticamente obligada para cualquier aficionado a la electrónica o microbótica.


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Construyendo una fuente de laboratorio casera

Muchas veces nos resulta necesario o al menos útil tener una fuente de alimentación para probar algún gadget, alimentar un circuito o hacer cualquier otra prueba. Las fuentes de laboratorio son ciertamente buenas, fiables y lo más adecuado para estos casos, pero también muy caras.

Desde hace siete u ocho años llevo usando una fuente de alimentación AT de un 386 viejo para estos menesteres, sin embargo creo que ya ha llegado la hora de “jubilarla” y optar a algo menos “cutre” que esta vieja fuente con los cables colgando y el peligro que para su integridad conlleva el tener dos gatas por casa a las que les encanta morder cualquier cable o cordón…

Como estoy en proceso de “reciclaje” (extraer lo que valga y tirar el resto) de todos los equipos viejos que tenía guardados en el trastero por si alguna vez me eran útiles, voy a aprovechar una fuente ATX para modificarla mínimamente de modo que me sirva como fuente de laboratorio y relatar el proceso por si alguien quiere hacer algo similar.

Primeramente, multímetro en mano, medí las tensiones de salida de cada una de las cuatro fuentes de alimentación que tenía disponibles. La más potente de todas las fuentes, que a priori era la elegida para servir de base, fue descartada por sacar 5,5v en el canal de 5v y 10 en el de 12v. Del resto, sorprendentemente la más potente era la que mejores resultados obtenía, con 5 y 11,9 voltios respectivamente, unas medidas casi perfectas.

Le sometí a algo de trabajo con unos motores haciendo una carga de un par de amperios y las medidas seguían constantes, así que esta fuente fue la elegida para el proceso.

Pese a ser de “solo” 200 watios, proporciona unas intensidades de corriente bastante interesantes, concretamente 22A en la línea de 5v, 10A en la de 12v y 14A en la de 3,3v, más que suficiente para unas necesidades medias-básicas.

Caracteristicas fuente

Lo primero que debemos ver es si la fuente funciona sin cargas. Muchas de estas fuentes conmutadas necesitan de una carga para mantenerse en funcionamiento o se apagan, en cuyo caso habría que incorporarles una carga constante (una resistencia de 10w por ejemplo) para evitar esto.

Para comprobar si enciende y se mantiene encendida hay que puentear el cable verde del conector que va a la placa base con uno cualquiera de los cables negros. En mi caso es una fuente de un equipo Dell que tiene un cableado diferente (e incompatible con otras placas), así que en un caso como éste habría que puentear el cable gris con uno negro.

Encendiendo fuente

Una vez visto que enciende y no se apaga por falta de una carga se pueden soldar estos cables para que esté siempre encendida y usar el interruptor trasero para encenderla y apagarla o, en casos como el mio que no lleva este interruptor, soldar un nuevo interruptor entre estos cables para controlar el encendido.

Estos son los componentes que voy a usar:
- Interruptor de palanca para el encendido.
- LED y portaled para mostrar si está encendida.
- 5 Conectores de 4 mm para las salidas.
- Terminales en O y/o U para conectar los cables internos a los conectores.

Componentes fuente ATX

Antes de nada abrimos la fuente para ver (y ya que estamos limpiar) el interior. De este modo veremos y anotaremos donde hay “hueco” para colocar los conectores de salida.

Es muy importante tener cuidado de no tocar ningún contacto del interior, los condensadores pueden tener almacenados miles de voltios y hay riesgo de muerte en caso de que no estén descargados. Por este motivo, aunque suelen incorporar resistencias para descargarlos, lo mejor antes de hacer nada es haber dejado la fuente desconectada durante un día o dos. Aun así, también sería conveniente usar una resistencia para descargar la carga que pudiera quedar en los condensadores o, como solución más “bruta”, puentear los terminales de éstos con un destornillador.

Una vez marcados los puntos donde insertaremos los conectores procederemos a hacer los agujeros pertienentes con un taladro y colocaremos los conectores y el portaled.

Fuente mecanizada

Ahora que ya tenemos todo el mecanizado hecho habrá que ponerse con la parte eléctrica.

Seleccionamos los cables que necesitaremos para cada elemento y desoldamos (o cortamos) los que no nos sirvan. En mi caso necesitaré un cable de 5v (rojo) y otro de Gnd (negro) para el LED y 5 grupos de cables: uno para 12v, otro para 5v, otro para 3,3v (azul) y dos más que harán de Gnd común para cualquiera de ellos.

Un consejo, si veis que hay algún conector con dos cables diferentes juntos no cortéis uno de ellos. En mi caso había un cable en la línea de 3,3v que corté alegremente pensando que al estar unido a uno de éstos tendría la misma tensión. Pues craso error, luego la fuente encendía y se apagaba al momento, descubrir que fue por esto me llevó un par de horas desmontando de nuevo los cables y buscando cortocircuitos…

Según el Handbook of Electronic Tables and Formulas for American Wire Gauge (http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm) con un cable de 3,2 mm de diámetro sería suficiente para transmitir hasta 24A de corriente (muy aproximado al máximo que da esta fuente). Para dar margen de sobra y evitar problemas usaré tres cables de alimentación para cada conector.

Se cortan a la medida apropiada, se les suelda un terminal y se protege con funda termoretráctil o directamente se sueldan a los conectores.

Detalle de conector

Con esto ya tendríamos nuestra fuente modificada, solo quedaría volver a ponerle la tapa y probar que funciona correctamente como esperábamos.

Fuente acabada