Para la revista Replay en su 6to aniversario.
Hace unos meses conocí a los Cybercirujas y comencé a colaborar con ellos. Adopté rápidamente frases como «obsolecencia postergada» o «computación de bajo consumo»
Tuve, además, la suerte de conocer la revista Replay y el enriquecedor trabajo periodístico que realizan sobre cuestiones que me son de total interés «nerd level». Cada bimestre cuando la recibo, enciendo el autocontrol para no devorar las notas y dosificarlas hasta el próximo número. O leerla varias veces.
Volcar en un mismo artículo la filosofía Cyberciruja, la calidad de las notas de Replay, mi interés por Arduino y crear un objeto de utilidad se transformó en todo un desafío.
Sumado a esto, el proyecto debía resumir los siguientes puntos:
Factor utilidad: crear un instrumental para que el hobbista electrónico lo pueda incorporar a su plantel
Bajo costo: pocos componentes y fáciles de obtener. Preferentemente usando los que vengan en el típico «Kit de Arduino inicial»
Simple de implementar: que se pueda fabricar en un fin de semana y que sea fácil de reparar, llegado el caso
Reciclado y reutilización: que se pueda concretar usando componentes recuperados y que ayude a esta misma tarea una vez construido
Así que fuí directo al proyecto ArduTester del amigo Karl-Heinz Kübbeler (plouc68000 en Arduino Project Hub) a buscar este testeador de componentes electrónicos automático. Una maravilla del bajo costo, simple implementación y muy alta calidad de programación.
Karl se mandó una saga de proyectos basados en su ArduTester que se expandió al punto tal que se pueden intercambiar diferentes pantallas y aplicar distintos modos de ensamblaje. El que voy a describir aqui es el primero, el ArduTester V1.13, que es el más simple y asequible de fabricar.
Está programado íntegramente con la IDE de Arduino usando C++, C y assembler de AVR. Se puede armar usando un Arduino UNO, un Arduino MEGA o un Arduino NANO. Yo elegí este último por ser el más amigable con las protoboard.
Los materiales que vamos a usar son:
Arduino UNO o NANO
Protoboard (recomiendo unir dos de 830 puntos)
Pantalla LCD 1602 (la clásica llena de pines en la parte de atrás)
1 potenciómetro cualquiera (para el contraste de la pantalla LCD)
1 pulsador común
1 resistencia de 1K ohm
3 resistencias de 470K ohm (ideal de 1% de tolerancia)
3 resistencias de 680 ohm (ideal de 1% de tolerancia)
Cablecitos para unir los componenes en la protoboard
Descargar el firmware desde https://create.arduino.cc/projecthub/plouc68000/projects (por abajo aparece ArduTester V1.13)
El la página del proyecto de Karl aparecen muchas preguntas, dudas y respuestas de otros usuarios, perdidas y mezcladas, que voy a tratar de volcar y sobretodo haciendo hincapié en el sencillo pero necesario proceso de calibración.
Esquemático:
Fijemos primero el Arduino NANO en un extremo del protoboard, de manera que quede el puerto USB para afuera:
Y vamos a arrancar con la pantalla:
La pantalla de LCD tiene 16 pines numerados de izquierda a derecha y no vamos autilizar la totalidad de ellos:
VSS —> GND y un pin del extremo del potenciómetro
VDD —> 5V del Arduino NANO y el pin del otro extremo del potenciómetro
VO —> Pin central del potenciómetro, para manejar el contraste (ver foto del detalle más abajo)
RS —> Pin D7 del Arduino NANO
RW —> GND
E —> Pin D6 del Arduino NANO
D0 —> Sin conectar
D1—> Sin conectar
D2—> Sin conectar
D3 —> Sin conectar
D4 —> Pin D5 del Arduino NANO
D5 —> Pin D4 del Arduino NANO
D6 —> Pin D3 del Arduino NANO
D7 —> Pin D2 del Arduino NANO
A —> 5V del Arduino NANO
K —> GND
Detalle del potenciómetro:
Los pines «externos» van conectados a 5V y GND respectivamente y el central al pin 3.VO
Vamos con el pulsador, que tiene varias funciones:
Usando la resitencia de 1K ohm a modo de pull-up conectamos un pin del pulsador a 5V. Y de esa misma unión nos conectamos con el pin A3 del Arduino NANO. El otro pin del pulsador, directo a GND.
La cereza del postre: los divisores de tensión con las resistencias de 680 ohm y 470K:
En mi caso puse las resistencias en 3 hileras escalonadas, con las de 680 ohm en la parte izquierda y las de 470K en la derecha, unidas al centro y corriendo un punto hacia la derecha a medida que sube de fila
El escalón inferior:
Izquierda: pin D8 del Arduino NANO
Centro: pin A0 del Arduino NANO
Derecha: pin D9 del Arduino NANO
El escalón central:
Izquierda: pin D10 del Arduino NANO
Centro: pin A1 del Arduino NANO
Derecha: pin D11 del Arduino NANO
El escalón superior:
Izquierda: pin D12 del Arduino NANO
Centro: pin A2 del Arduino NANO
Derecha: pin D13 del Arduino NANO
Los tres puntos que quedan entre los centros de las resistencias y los cables que van a A0, A1 y A2 son llamados «Test Point» y se los abrevia como TP1, TP2 y TP3
Vamos por el firmware:
De la página del proyecto, nos vamos a la sección donde aparece el código. Son un montón de achivos y cabeceras, y para evitar saltear alguno, descargamos directamente el achivo .ZIP y lo descomprimimos en nuestra compu.
Cabe aclarar que debemos tener instalada previamente la IDE de Arduino y que podamos efectuar «la prueba del Blink» clásica para ver si está todo en orden.
Dentro de la carpeta que venía en el .ZIP buscamos el archivo ArduTester_1_13.ino y lo abrimos con un doble click.
En las lenguetas de la IDE ubicamos el archivo Makefile.h y cambiamos la linea que contiene
#define WITH_MENU 0 con un 1, debiendo quedar #define WITH_MENU 1
Conectamos nuestro Arduino NANO con el cable USB a la compu, seleccionamos placa y bootloader, y sin mucho más, apretamos el botón de subir en la IDE.
Si está todo conectado correctamente debería aparecer un mensaje de bienvenida en el LCD (este es el momento de girar el potenciómetro para ajustar el contraste correcto la pantalla):
En caso de que al ajustar el contraste no veamos nada en el LCD, hay que revisar las conexiones, comenzando por los pines de la pantalla primero y luego pasando por el enjambre de resistencias.
Calibración de ArduTester inicial:
Si bien el ArduTester funciona de una, y si ponemos un led o una resistencia en los TP los mide, conviene hacer el paso de calibración. Vamos a necesitar un capacitor cerámico de valor superior a 100 nF, otro cuyo valor sea entre 4 nF y 30nF, y un puente que cortocircuite los tres TP:
(Nota: la resistencia que está arriba de los tres pines de puente es ornamental y cumple solamente la función de poner en corto las tres patas, todo soldado con estaño)
Para iniciar la calibración, mantenemos presionado el botón hasta que salga el menú de opciones en la pantalla:
Y vamos pulsando hasta llegar a la opción de Selftest:
Ahí mantenemos pulsado el botón para que inicie el proceso hasta que ArduTestes nos indique que debemos poner en corto TP1, TP2 y TP3, usando el puente de pines:
Una vez hecho esto va a realizar una serie de pruebas internas:
En un momento determinado T4 nos va a pedir de retirar el puente de pines:
Continúa el proceso de calibración y tenemos listo nuestro capacitor cerámico de valor alto para conectarlo en TP1 y TP3 cuando lo solicite:
Este paso dura poco, y hay que tener listo el capacitor cerámico de valor bajo , para conectarlo también en TP1 y TP3 cuando lo pida:
El final es muy rápido, debemos estar atentos a ver:
Luego de unos segundos, vuelve al menú:
Acá festejamos: descorchamos una botella de agua mineral sin gas y nos hidratamos correctamente, ya que a partir de este ahora, todo es investigar y jugar…
Hagamos pruebas:
Si algún componente está muy fuera de los límites de ArduTester, este se puede bloquear y habrá que resetearlo. En este caso la prueba fue con un capacitor electrolítico de muy alto valor y solamente aparecieron unos bloques rellenos en el display.
Pueden hacer pruebas con FETs, potenciómetros, inlcuso reguladores de tensión resistivos y componentes varios. Por cada lectura de componente se van efectuando varias pruebas: ArduTester irá pasando por varias pantallas mostrando información pertinente al caso.
Los invito a leer la (dispersa) documentación de este proyecto, que está repartida entre la página del autor y los comentarios dentro de los distintos archivos que componen a ArduTester. Asimismo, miren las preguntas y respuestas de otros usuarios ya que hay experiencias bastante interesantes.
Este proyecto es viable de pasarlo a un PCB y dejarlo como herramienta en el laboratorio, teniendo en cuenta de mantener todas las conexiones lo más cortas y prolijas posible.
Es un equipameinto ideal para el hobbista en electrónica y del recuperador de componentes (Cyberciruja?) porque de manera rápida podemos ver valores de resistencias, capacitores, estado de transistores (y la identificación de sus patas) e incluso alguna que otra reparación de algún amplificador de audio.
Un placer haber podido colaborar con Replay y espero sus comentarios!
Marcelo
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El blog de Marcelo 
Un comentario en “Tester de componentes con Arduino – ArduTester V1.13”