Raspberry PI y arduino UNO

Resulta que me entero en la página de Arduino http://arduino.cc/es/Main/Buy que la tienda de un amigo aquí en Alcalá de Henares (Componentes Escobedos, http://www.electronicaalcala.net) es distribuidora de arduino y voy el martes a comprar uno…
Y no les queda ninguno… cuando me voy a ir desilusionado me dicen: si quieres tenemos una raspberry pi…
Coño!, resulta que tienen una, modelo B Versión 2 (512Mb de ram, 2 Usb, ethernet) y esta esperándome en el expositor… y ademas me prometen que al dia siguiente tendrán un arduino UNO V3 para mí.
Efectivamente, justo el día de San Valentín, tenía mi equipo completo para programar arduinos desde la raspberry pi.
Así empieza esta historia de ¿amor? entre una raspberry pi y un arduino UNO…

Para empezar a trabajar hay que conectar la raspberry e instalar el sistema operativo en la SD. Yo he usado una de 2Gb y el sistema operativo raspbian descargado de http://www.raspberrypi.org/downloads
Concretamente la versión http://downloads.raspberrypi.org/images/raspbian/2013-02-09-wheezy-raspbian/2013-02-09-wheezy-raspbian.zip
Como voy a cargar el sistema operativo en la SD desde Windows necesito el copiador de imágenes http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/files/latest/download
Desde mi portatil Acer 5920 he tenido problemas para que me detecte la SD, he tenido que usar una versión vieja del Win32DiskImager.exe, http://learn-gdx.googlecode.com/files/win32diskimager-RELEASE-0.1-r15-win32.zip
Otras versiones pueden encontrarse aquí: http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/files/Archive/

Descomprimir la imagen del Raspbian y copiarla a la SD mediante el Win32DiskImager.exe
Conectar la SD en la rasperry y alimentar… Aparece una pantalla de configuración del sistema operativo de la raspberry. Yo he cambiado pocas cosas:

Overscan -> no lo he tocado, disable (por defecto)
Configure_keyboard -> Cambiarlo: Generic 105 (mi caso)
Keyboard layout -> Other -> Spanish -> Spanish
Key to function as AltGr -> Right Alt (AltGr)
Compose Key -> Right Logo Key (mi caso)
Use Control+Alt+Backspace to terminate the X server -> TES
Change_pass: Las raspberry se estan haciendo muy populares y si se usa la con conexion a internet mejor cambiarlo.
Change_locale -> cambiarlo a: es_ES.UTF-8 UTF-8, por defecto viene en_GB_UTF-8 UTF-8
Default Locale for the sysstem enviroment -> es_ES.UTF-8
Change Timezone -> Geographic area -> Europe
Time Zone -> Madrid
Memory Split -> No lo he tocado, 64 (por defecto)
Overclock -> No lo he tocado.
ssh -> Enable. Opción muy interesante!!!
boot_behaviour -> no lo he tocado, por defecto: NO (Me gusta mas que arranque en linea de comandos, luego puedo arrancar el entorno gráfico con startx).
update -> Si, como ya tengo la conexión a internet lista por cable actualizo ahora el sistema…
Expand_rootfs
Finish

Se reinicia el sistema y aparecerá el prompt. Nos logeamos como usuario “pi”, el password por defecto es “raspberry”, si no lo hemos cambiado antes:
Pi puede hacer sudo sin password, es la mejor opción en vez de usar el usuario root.
El superusuario root no tiene password por defecto, mejor ponerlo con “sudo passwd root”.

También podemos actualizar ahora el sistema con “sudo apt-get update”

Este es el entorno de desarrollo minimalista para arduino, basado en raspberry pi:

Estación de trabajo para arduino raspberry con raspberry pi

Para instalar el entorno arduino basta con hacer “sudo apt-get install arduino”. Esto instalará el entorno versión 1.0.1 (a fecha 14/2/2013) y todos los paquetes necesarios, java, compilador avr-gcc etc.
También pueden instalarse los paquetes por separado, o actualizar alguno de forma independiente (con :”sudo apt-get install paquete” o “sudo apt-get update paquete”)

avr-libc
libftdi1
avrdude
openjdk-6-jre
librxtx-java

Si falla alguna instalación se puede recuperar con “sudo apt-get install paquete –fix-missing”.

Con esto basta, se crea un acceso directo en el menú de inicio llamado arduino…
Arrancar el entorno gráfico con “startx” y ejecutar arduino. También puede ejecutarse una ventana de terminal, el navegador web…

Escritorio de raspberry con arduino

He usado un viejo teclado multimedia que tiene un hub con dos USB, de forma que el teclado, el ratón y el arduino solo me consumen un puerto USB y el otro lo tengo disponible para el pendrive de intercambio de datos…

Puede verse que he instalado un par de programas adicionales, el MC (soy de la vieja escuela y para trabajar desde terminal me gusta ese gestor de ficheros):

sudo apt-get install mc

Para usarlo basta con hacer “mc” desde un terminal. Si el terminal es de putty (http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/download.html) mejor hacer “mc -a” para que muestre correctamente los caracteres gráficos que componen el dibujo de los paneles.

Otra herramiente que he instalado es un capturador de pantallas scrot:

sudo apt-get install scrot

Desde un terminal, para capturar la pantalla despues de 5 segundos teclear “scrot -d 5”.
Para capturar inmediatamente basta “scrot”

Si queremos la ultima versión del entorno arduino 1.0.3 (a fecha 14/2/2013) podemos descargarla con “wget http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.3-linux64.tgz”.
Descomprimirla en el directorio de usuario con “tar zxvf arduino-1.0.3-linux64.tgz”.
La pega es que los binarios vienen compilados para Intel x64 y estamos trabajando con ARM, no nos valen. Eliminamos la carpeta “~/arduino-1.0.3/hardware/tools” de forma que el entorno de programación trabaje con los binarios ya instalados del entorno 1.0.1.
No estan desactualizados, si havemos “avr-gcc -v” desde un terminal veremos que tenemos instalada la versión 4.7.2 que es la última disponible.
También eliminamos de la carpeta “~/arduino-1.0.3/lib” los ficheros “librxtxSerial.so” y “librxtxSerial64.so”, estan compilados también para intel x86 y el entorno 1.0.1 instalado ya nos los proporciona.
Ahora podemos arrancar el entorno 1.0.1 desde el enlace en el menú de inicio o el entorno 1.0.3 esde la carpeta “~/arduino-1.0.3/”. Podemos hacerle un enlace al escritorio llamado “arduino1.0.3” y otro al entorno antiguo “arduino1.0.1”. Es posible usar los dos indistintamente sin interferencias. Hay que tener en cuenta que el compilador y todos los binarios compilados (el entorno esta escrito en java) que se usan son los que se instalaron con la versión 1.0.1, los que hemos descargado con la versión 1.0.3 los hemos borrado anteriormente porque estan compilados para intel x86.

Al conectar el arduino, en mi caso el UNO V3, el entorno detecta automáticamente y nos añade el puerto “/dev/ttyACM0” a la lista de puertos disponibles.

Aunque el entorno arduino es un poco pesado para la raspberry pi a (ARM11 a 700Mhz, 512Mb Ram) funciona perfectamente y no es necesario un PC para programar arduinos!!

Super Probe Plus: Sencillo multitester con PIc y 20 funciones

Rebuscando por la red encontré hace tiempo el SuperProbe aquí: http://mondo-technology.com/super.html
El diseño original con firmware V38 cuenta con 18 funciones. Me pareció un proyecto muy sencillo para un aficionado, y muy completo para llevar siempre en la caja de herramientas. El coste del proyecto es de solo unos 15 Euros!!
Usando partes del código original y otras escritas por mi he creado este clon con 20 funciones.
La única diferencia con el SuperProbe original es que el SuperProbePlus lleva intercambiadas entre si las resistencias R13 y R14 de 150 Ohmios y 100K. Esto es necesario para usar el generador de tensión de referencia interno del PIC a través del pin 4 (RA2) y dejar libre el pin 17 (RC6). Este pin antes se usaba para crear un divisor resistivo y generar 2.5 V para la detección de nivel flotante en el probador lógico. Ahora se usa para detectar el estado del nuevo selector de voltaje alto (25V) – bajo (5V). Permutando estas dos resistencias puede usarse mi código en un SuperProbe original. Si no se usa el conmutador del selector de voltaje alto – bajo poner el pin 17 (RC6) a nivel bajo (masa).
Opcionalmente puede conectarse un altavoz sustitución de la resistencia de 150 Ohmios y, prescindiendo de la generación de señal NTSC que necesita esa resistencia, tener un zumbador para medir cotinuidad.

Esquema Super Probe Plus 1.1

Las mejoras sobre el SuperProbe original son muchas:

Prob: nuevos modos
Puls: nuevas frecuencias y calibración exacta.
Voll: Calibración exacta y filtrado.
Diod: Salida de 10mA al pulsar PB1 para encender LED.
Ohms: Nuevo modo.
Cap: Mejorada la precisión.
Coil: Ahora solo inicia medida al pulsar PB1 para evitar bloqueo al entrar en el modo.
Freq: Calibrado exacto, nuevo modo RPM.
Cnt: Mejorada la visualización low-all.
Sig: Calibrado exacto.
Ser: Nuevas velocidades y modo auto.
rc.ou: repetición de los pulsos exacta a 50hz.
rc.in: Nuevo modo.
[]: Nueva forma de cambiar frecuencia, calibración exacta a 1Hz.
ir.ou: Nuevas frecuencias.
stop: ahora trabaja en milisegundos y formato h:mm:ss:nnn

Además ahora el programa fuente compatible con MPLAB esta mejor comentado y es mas versatil. Usando las directivas #define puede configurarse para distintas versiones de hardware y con distintas funciones.
Los datos de calibración y escalado se guardan en EEPROM de forma que es posible cambiarlos sin reprogramar el IC, por ejemplo para usar un divisor de tensión distinto.
Usando el regulador LP2950 se mejora la precisión analógica hasta 1,5%, bastante mejor del 5% del LM28L05 o del LM2931. El consumo es de alrededor de 40mA a 9V con multiplexado 1:32 (el original) ó 75mA a 9V con multiplexado 4:32 (usando transistores, da mas brillo y menos parpadeo).

Este es el manual del Super Probe Plus V42:

A fecha 8 de Marzo de 2012 he actualizado algunos errores y POR FIN HAY PCB!!

SuperProbe2

En el siguiente RAR hay: Fuentes para MPASM, esquema con Eagle, ficheros .ps listos para imprimir y “planchar” la placa, lista de componentes con los precios y códigos de RS etc.
He ensamblado dos versiones lista para usar, sin transistores para displays de ánodo común, una con generador NTSC y otra con zumbador en medición de continuidad. Cambiando los defines adecuados en el código fuente puede compilarse con o sin transistores, para displays de ánodo o cátodo común, con generador de señal o no y con ntsc o zumbador.

Descargar todos los ficheros del proyecto.

Esquema Super Probe Plus 1.1

Galeria de fotos de SuperProbe

Grabador de EPROM para ZX Spectrum (1985)

Historia de un abuelo informático

Zx Spectrum 48K (Wikimedia)

Estamos en el año 1985 y yo tengo 15 años, mi padre me ha regalado un ZX Spectrum con la esperanza de que deje de acudir a casa de un amigo a trastear con su ORIC-ATMOS.

El spectrum me parece peor que el oric y usaba un Z80 (yo ya había comenzado a programar en ensamblador el R6502) sin embargo el zx spectrum tiene muchísimas ventajas: una comunidad enorme de usuarios, programadores y desarrolladores.
Había comenzado a comprar la revista Microhobby (todavía conservo desde el numero 1 hasta no recuerdo cual) y a animarme con sus programas, cursos y esquemas.

En los números 35, 36 37 y 38 de la primera época de la revista aparece un esquema interesante y su correspondiente programa de control: un grabador de EPROM.
Entremos en situación: la carga de programas en los ordenadores de esa época era mediante cintas de cassette a velocidades entre 600 y 1200 bps (esta última velodidad era la usada por el spectrum) y con muchos fallos. Una verdadera desesperación. El grabador de EPROM (yo tenía muchas EPROM 2764 de 8Kbytes procedentes de mis desguaces electrónicos) era la solución ideal para cargar programas de forma instantánea.
Solo necesitaba un pequeño programa cargador en cinta mediante el que leía la EEPROM a la memoria del spectrum. Instantáneo. Hasta conseguí alguna 27256 y 27512 (32K y 64K, una enormidad para la época).

Claro, que con 15 años y viviendo en un pueblo de 3000 habitantes no tenía acceso a medios técnicos sofisticados para construírlo (y menos a dinero para comprarlo, o comprar piezas) así que, como pude, construí esto:

Grabador de EPROM para Spectrum

Grabador de EPROM para Spectrum

Todos los componentes son reciclados de placas electrónicas de máquinas tragaperras, el soldador que utilicé fué uno de calderero de 60W (comprado en la ferretería local) y los hilos de conexionado son de pares telefónicos. La base no es circuito impreso de baquelita, es cartón de las tapas de los cuadernos de clase, que taladraba con un punzón para pasar las patillas de los componentes. Rústico pero funcionaba!!

Cableado del grabador de EPROM

Para borrar las memorias bastaba ponerlas al sol directo durante un par de días. Todavía conservo mi EEPROM mas preciada (de las que tenía dos copias, la seguridad ante todo): la que contiene el software de grabación y el ensamblador Z80.
Con este grabador programé la EPROM de mi primer ordenador autoconstruido (también sobre cartón y con hilos telefónicos) con Z80, 1K de RAM y 32 displays de 7 segmentos. Desgraciadamente lo desguacé unos años después para reutilizar sus componentes.

El zx-spectrum no esta muerto, todavía vive en la red en las páginas de los nostálgicos:

Microhobby

Hardware del spectrum

Programas de microhobby para Spectrum

Spectrum +3

El Spectrum en el siglo 21

PLC clónico de Hitachi EC

Puerto serie en PDA Acer n35

Programador Pablin 2 Reloaded

Hasta ahora he estado usando un grabador de PIC comercial. Eso no tiene ningún interés, voy a construir uno casero. Me ha gustado el Pablin II, parece bastante bueno.

He visitado http://personales.ya.com/cepalacios/ProgramadorMarco.htm y he copiado el esquema del programador. El funcionamiento y configuración del Icprog105D están también explicados en esa misma página. Sin embargo he visto el foro de ARDE posts de gente quejándose de problemas con la alimentación y el funcionamiento del circuito. Efectivamente, este programador se alimenta a 13,5 Voltios y eso complica un poco encontrar un alimentador adecuado.

Analizando un poco el circuito se ve la razón de esa tensión de alimentación tan rara. Los PIC necesitan entre 11 y 13,5 V para MCLR/VPP durante la lectura o la grabación de su memoria interna. En el Pablin 2 del esquema de abajo esta tensión se consigue cuando cualquiera de las salidas D3 o D4 del puerto LPt están a 1. Entonces Q2 está saturado y corta a Q1 al poner R7 a masa (si no Q1 se se satura a gracias a +13,5 V a través de R6 y R7). Con Q1 cortado en la pata VPP aparecen los 13,5 V a través de R4 de 1K (que actúa de limitadora de corriente) y ¡el diodo led D4!. El diodo led D4, que no luce durante la programación porque la corriente que absorbe VPP es muy pequeña) tiene una caída de tensión típica de 1,5 V (si es rojo). Entonces tenemos que 13,5 V – 1,5 V = 12 V que es la tensión adecuada para VPP. Si usamos 12 V de alimentación en VPP solo tendremos 10,5 V, que está por debajo de las recomendaciones de MICROCHIP. Si alguien pone un LED verde en D4 (2 V de caída) o de otro color verá que el programador funciona cuando le da la gana porque la tensión que le llega a VPP no llega a 11 V..

Esquema grabador

Con esta pequeña modificación conseguimos los 12 V a partir de una alimentación de 12 V. Ya podemos reciclar los alimentadores de los móviles viejos o los del módem de 33K. Este es el esquema de la modificación:

Detalle alimentación

Se trata de quitar el LED D4 del colector de Q1 de forma que la alimentación pasa sólo por R4 y va a VPP sin más caídas de tensión (excepto la caída en R4, pero como la corriente por R4 y VPP es muy pequeña no es apreciable). Para seguir teniendo señalización del estado de la grabación pongo en LED D4 en el colector de Q2 con una resistencia en paralelo de 1K (el único componente que hay que añadir). De esta forma el LED D4 se enciende DURANTE LA LECTURA o PROGRAMACIÓN, al contrario que en el Pablin 2 original. Me parece más lógico: LED rojo encendido PELIGRO no toques nada!! EL diodo en esta situación no interfiere para nada en el corte o la saturación de Q1 (resta 1,5 V pero la corriente sigue siendo suficientemente alta para saturarlo). La nueva resistencia R8 en paralelo con el LED sirve para evitar que la pequeña corriente que circula por D4, R6, R7 y base emisor de Q1 encienda débilmente el LED cuando no se está programando (Q2 cortado). Hace que la tensión en los extremos de D4, con esta pequeña corriente, baje de 1,5 V y ya no puede encenderse. Cuando Q2 conduce la corriente es mucho mas alta y se enciende sin problemas.

También he puesto un jack para aprovechar un alimentador viejo y un interruptor de encendido – apagado (ON/OFF) para evitar tener que poner y quitar el PIC con tensión.

Esta es una foto de mi versión del Pablin 2 con un 16F876A pinchado y listo para ser programado:

Grabador montado

He utilizado placa protoboard (de “topos”) e hilo de 2 décimas aislado en teflón, creo que es la forma más rápida y segura de hacer prototipos. Pueden verse unos jumpers de colores y un 7812, modificación de última hora, para poner o quitar diodos serie a la pata de masa del 7812, y poder variar la tensión de salida a 12,7 V ó 13,4 V. De esta forma puedo alimentar con 15V o más sin problemas.

Grabador pistas

Probado satisfactoriamente con: PIC18F252, PIC16F877A, PIC16F876A, PIC16F628A, PIC16F84, PIC16F84A

Fallos conocidos:

NO es posible programar los PIC16F628 si se configura la pata MCLR como I/O (casilla MCLR desactivada). Parece ser que el algoritmo de programación que usan tanto Icprog105D como WinPic800 NECESITAN resetear el PIC poniendo MCLR/VPP a 0. Si se pone el bit MCLR a 0 la pata MCLR/VPP no resetea el micro y la grabación falla siempre.