Enfriadores evaporativos - Psicrometría

Hoy quería hablaros de un electrodoméstico digamos intermedio entre los ventiladores y los aires acondicionados: los enfriadores evaporativos. En su versión portátil no tienen tanta tradición como refrigeración doméstica aunque os lo vais encontrar junto a los aparatos de aire acondicionado portátiles -pingüinos-, con el reclamo de ser mucho más baratos, más ecológicos, más ligeros, tener un menor consumo y no necesitar instalación ni tubo de salida de aire caliente.

¿Pero enfría? ¿Vale la pena? ¿Sustituye a un aire acondicionado? Bueno, respuestas cortas: Sí... depende y... no. Las respuestas largas la tenéis en este artículo.

Primero vamos a introducir unos conceptos básicos de psicrometría para usarlos después. Después veremos las partes de un evaporativo y el principio de funcionamiento. Conectaremos un sensor HTU21D para medir la temperatura y humedad a la salida del aparato. Y, de postre, haremos algunas pruebas de rendimiento en distintas condiciones.

Panel de celulosa corrugada.

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Luz paralela

Para otro experimento necesitaba una fuente de luz blanca cuyos rayos fueran más o menos paralelos. No es algo inmediato. Buscando por ahí veo que hay gente que inocentemente pregunta eso mismo y otros responden con todo rigor. Sin tener en cuenta que, si quien ha preguntado pudiera entender esa respuesta, entonces no habría hecho la pregunta.

Intentemos dar un repaso dentro de lo posible a este asunto sin entrar en los detalles matemáticos.

Prisma de Newton. Esquema simplificado.
Fuente: The Dark Side of the Moon - Pink Floyd

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Raspberry Pi como generador de frecuencias

Hoy os quiero hablar sobre el generador de frecuencias de la Raspberry. Veremos cómo el BCM2835 está preparado para generar frecuencias de hasta 500Mhz. Explicaremos en qué consiste la función de GPIOCLK. Ampliaremos las posibilidades de la librería WiringPi parcheando su código fuente y os contaré cómo funciona un divisor de frecuencia fraccionario. Por fin, para terminar, como experimento práctico, conectaremos el generador a un ADC para dibujar la respuesta en frecuencia de algunos circuitos.

Sí, otra entrada de Raspberry con fuerte contenido técnico -vamos, un coñazo-.

Rango de frecuencias posibles utilizando las fuentes INTOSC y PLLD.

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El bus I2C a bajo nivel

Siendo de los protocolos más utilizados, para algunos aficionados el bus I2C continúa siendo gran interrogante hoy en día. Dada la buena recepción de la entrada anterior, titulada El bus 1-Wire a bajo nivel vamos a hacer otra dedicada a I2C con todo detalle.

Como la mejor forma de ver cómo funciona algo es practicándolo, he escrito unas funciones para emular un puerto I2C por software para Raspberry Pi utilizando por debajo las funciones de WiringPi. Los ficheros están en el github del blog y poco a poco los iremos desgranando a lo largo de esta entrada.

 Logo de I2C: Philips, ahora NXP semiconductor

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El bus 1-Wire a bajo nivel - DS1820

Hoy os traigo una entrada sobre el bus 1-Wire y el sensor de temperatura DS1820, con bastante contenido técnico y nivel de detalle, espero que la disfrutéis.

En la entrada anterior vimos cómo manejar de forma básica la conexión GPIO de una Raspberry Pi 3. En esta nos comunicaremos con un sensor digital modelo DS1820, sin utilizar ningún driver ni librería, es decir implementando a bajo nivel el protocolo 1-Wire empleado por el dispositivo.

Sensor digital de temperatura DS18B20.

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Conexión GPIO de Raspberry Pi 3

Este verano me compré una Raspberry Pi. ¿Es extraño que alguien que escribe un blog de electrónica no tenga una Raspberry? Tal vez. El caso es que quería contaros mis primeras pruebas centradas en la experimentación con la conexión GPIO.

Si habéis leído otros artículos de este blog dedicados a microcontroladores sabréis que suelo usar PIC. El objetivo de este artículo es reproducir algunas funciones para las usábamos PIC pero usando un dispositivo infinitamente más potente.

Comenzaremos con un repaso básico a lo que es la Raspberry Pi y sus accesorios a modo de introducción. Seguiremos con el manejo básico de los pines I/O usando la shell. Después pasaremos al PWM mediante la utilidad gpio de WiringPi y controlaremos un servo como ejemplo. Finalmente, para probar el I2C manejaremos un ADC tipo PCF8591 por medio de los drivers internos.

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Espectroscopía mediante Transformada de Fourier

Hoy voy a hablar de ondas. Muchos artículos de este blog tienen que ver con las ondas. Y en ellos, en casi todos, tratamos las propiedades temporales de las ondas; la frecuencia esto, la frecuencia lo otro... Este artículo, a diferencia de los anteriores, vamos a basarlo en las propiedades espaciales.

La espectroscopía es una ciencia cuyo objetivo es conocer la composición de una sustancia a través de las ondas que absorbe o que emite (ya sea sonido, luz visible, infrarrojo, ultravioleta, u otras). Para lograrlo el primer paso es obtener las frecuencias más características, su espectro de emisión o de absorción según sea el caso.

Hay dos formas para separar las distintas frecuencias que componen una onda, los métodos directos y los métodos indirectos. Los métodos directos son los que aíslan una determinada frecuencia por medio de algún dispositivo (que se llama monocromador aunque se trate de radiación no visible, tal como infrarrojos). Por ejemplo usando un prisma o una rejilla de difracción para descomponer el haz de luz visible y luego medir la intensidad de luz en cada ángulo. Ese sería un método directo.

Espectroscopio antiguo. Usa un prisma para dispersar la luz. Smithsonian.

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Medir distancias con un ratón de bola

En el futuro quiero publicar un experimento para el que necesito tomar muestras de sonido a intervalos regulares durante una distancia de, pongamos, un metro. Así que estoy buscando una forma de medir distancias que sea automática y, a ser posible, que tenga menos error que si la distancia la mido a mano.

La primera forma que probé fue usando un motor paso-a-paso: un PIC iba transmitiendo en cada momento el número de pasos y así el PC tendría información sobre la distancia recorrida. A primera vista es buena idea, el problema es que los motores paso-a-paso son muy ruidosos, y ese ruido lo captaba el micrófono e invalidaba la prueba. No sirve.

El siguiente método que pensé es moviendo el micrófono a velocidad constante a lo largo del recorrido, por el tiempo transcurrido se podría deducir la posición. ¿Habéis intentado alguna vez mover un brazo a velocidad lenta y constante durante metro y medio? Me puse a pensar en otros métodos: empleando un sensor de ultrasonidos, por ejemplo, como el que se usa en los robots; grabando con una cámara al mismo tiempo que movía el micrófono...

Lo mejor sería con un encoder óptico, que es muy sensible y no hace ruido ninguno. El problema es que son componentes muy pequeños y ópticos, por lo que la alineación es muy importante y por eso son difíciles de construir. Fue entonces cuando caí en la cuenta de que podía conseguir muy fácilmente un dispositivo con dos encoders perfectamente funcionales ya montados, con un driver estándar para PC y con una botonera de tres botones como extra.

Ratón de Paco, gracias Paco

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Los dominios de la entropía

Hace un montón que no publico un artículo, tanto que casi no me acuerdo de escribir, así que: Hola de nuevo.

Hoy vamos a hablar de uno de esos conceptos que levanta pasiones entre los aficionados a los palabros sin demasiada preocupación por su significado: la entropía. Si conoces este concepto y has visto documentales sobre universos paralelos y viajes en el tiempo lo siento mucho, este artículo no te va a gustar, porque va de estadística.

La entropía es un concepto físico muy fácil de comprender, lo que pasa es que alrededor de él se han escrito tantísimas cosas (con más o menos sentido artístico) que buena parte de lo que se dice es un misterio.

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Cómo funcionan las etiquetas magneto-acústicas (o acustomagnéticas)

En esta entrada quiero hablaros de un sistema anti hurtos que casi todos habréis visto. Se utiliza desde hace unos años en muchos establecimientos para productos que antes no contaban con estas medidas de seguridad.

Se trata de las etiquetas magnetoacústicas (o acustomagnéticas) como las de la imagen. Veremos qué tienen por dentro. Os explicaré cómo funciona todo el sistema (activación/detección/desactivación/reactivación) y, como en este blog nunca nos quedamos en la teoría, también construiremos un pequeño arco anti-hurtos casero para probar todo eso.

Os aviso de que esta va a ser una entrada extensa. Quizá la más extensa de todo el blog. Hablaremos de imanes, fenómenos electromecánicos, de resonancia, de circuitos LC sintonizados, construiremos nuestro arco anti-ladrones y terminaremos programando una interfaz en Perl/TK para filtrar y detectar la señal por medio de técnicas sencillas de Procesado Digital (DSP).

De lo que no hablaremos es de cómo burlar los sistemas.

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