Proteccion para el Puerto Paralelo

Algo muy importante al usar el puerto paralelo es su proteccion si por alguna razon hacemos un corto sin querer y se quema el puerto ya nos llevo la fregada, sale mejor cambiar la tarjeta madre que el puerto en si. Investigue de que manera lo podria proteger ó aislar ya que si por alguna razón se quema o cortocircuita nuestro circuito el puerto no sufra ningun daño.

Podemos utilizar un 74245 ó un 74540 ó un 74541 como nuestra etapa intermedia entre el puerto y nuestro circuito de manera que no fuera muy complicado pero el problema esta en que NO ESTA PROTEGIDO debido a que tienen tierra en común. Entonces ¿Comó aislo el puerto paralelo? la forma más común de protegerlos, que encontre, fue:

• Optoacopladores: Su carecteristica es que son rapidos y pueden ser usados con cualquier tipo de circuitos o proyectos.
  
• Integrado ULN2803: Son drivers de potencia, para poder manejar un motor o reles, estos son integrados con transistores con colector abierto muy usados hoy en dia.

Los dos integrados mencionados anteriormente son los indicados para aislar nuestro puerto paralelo porque tienen tierras separadas de manera que no tienen ningun contacto con otro circuito. El siguiente diagrama muestra el puerto paralelo con un optoacoplador con una resistencia en pull-up, al realizar esto estamos haciendo un tipo divisor de voltaje este funciona con logica inversa, si el puerto tiene 1 logico entonces en OUT tendremos un 0 logico y viceversa, esto es usado, por lo que he visto en los Microcontroladores.

Este otro diagrama tiene la funcion que el anterior solo que en la salida tiene conectado un Schmitt trigger inversor, el 74ls14, que invierte la señal de manera que si tenemos un 1 logico en el puerto tendremos 1 logico en OUT, recuerden utilizar una fuente externa para alimentar el 74ls14, inclusive en la salida del 74ls14 podemos colocar un ULN2803 si queremos controlar un rele o un motor. En el video se utilizo el segundo circuito.

La conexion fisica del puerto es como la de la fotografia:

El programa utilizado en el video es el del post Puerto Paralelo: Encendiendo un LED

++ Video ++

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Puerto Paralelo: Encendiendo un LED

Vamos a inciar con la practica del Puerto Paralelo de una forma bastante sencilla, Encendiendo un LED, lo que es la programacion no entraremos a eso aún, para inciar necesitamos saber como trabajar el Hadware, por asi decirlo, Para encender un Led usaremos el pin 2 que es una salida, y los pines de 18 al 25 a tierra. El diagrama es el siguiente:

El software utilizado fue hecho por EinSoldiatGott de Foros de Electronica, hay varias versiones; en C++, Visual Basic, e incluso en LabVIEW, yo use el de Visual Basic para el control de 1 bit.

Inclusive el da la explicacion y un diagrama diferente, el cual da mas proteccion, claro yo publicare algo respecto a la protección más adelante... Algo muy importante es lo siguiente; cuando descarguen el programa para encender un LED la carpeta contiene un archivo llamado inpout32.dll tienen que copiarlas en las carpetas Windows>System y Windows>System32 es muy necesario ya que es lo que nos permite hacer funcionar la comunicacion del puerto paralelo, tambien encontraran otras recomendaciones que hace para poder hacer funcionar esto, claro yo estoy publicando lo que a mi me funciono. Respecto al video en el post de proteccion lo publicare. Solo como detalle esto lo probe en una computadora de escritorio con Windows XP.

En la pagina del puerto paralelo podran encontrar diagramas para controlar RELEs por medio del integrado ULN2803, TRIACs, Optoacopladores, etc.

Para mas informacion respecto lo aqui aprendido pueden checar los siguientes links de paginas de gran utilidad en donde usan otros diagramas similares: 

Foros de Electronica: Como usar Puerto Paralelo

La pagina del puerto paralelo

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Puerto Paralelo: Parte 2

Recordando la parte 1 del Puerto Paralelo haremos un breve resumen, en ese tutorial tocamos los siguientes puntos:

• ¿Para que sirve el Puerto Paralelo?
• ¿Como identifico el Puerto Paralelo?
• ¿Que patillaje es para Salida/Entrada de datos?
• Identificamos Fisicamente cual es macho y cual hembra

Ahora recordaremos lo siguiente que no esta demas realizarlo, el puerto paralelo se divide logicamente (a nivel de software) en tres REGISTROS:

• DATOS
• ESTADO
• CONTROL
  

Se tiene un registro de DATOS que envia la informacion en forma paralela con un tamaño de palabra de un Byte, (recuerdan?) tambien posee otro registro de ESTADO donde se lee la informacion (donde recibimos informacion) bueno esos dos ya los habiamos tomado en cuenta anteriormente ahora del que no hablamos fue del tercer registro el cual es el registro de CONTROL mediante el cual se envian y reciben ordenes (para el control desde y hasta la impresora conectada a la computadora). Ahora con todo esto viene algo que tenemos que tener muy pero muy en cuenta, aunque logicamente se traten de registros de 8 bits, no se tienen 8 lineas fisicas (cables) para dos de los tres registros, pero los bits que no poseen lineas fisicas conservan su ponderacion binaria dentro del registro, por lo que se toman en cuenta aunque no posean lineas fisicas y estos tendran algun valor logico de unos o ceros. ahora lo veremos graficamente es el mismo anteriormente mostrado solo que ahora con un poco de color para identificar los pines:

De la figura anterior podemos decir lo siguiente:

• El puerto de DATOS (salidas D0-D7) posee sus ocho bits logicos y cuenta con sus ocho lineas fisicas (cables) en otras palabras lo que son salidas estan completas para poder utilizarlas.
• El puerto de ESTADO (entradas E0-E7) posee sus ocho bits logicos pero solo cuenta con cinco lineas fisicas (cables) en otras palabras solo podremos enviar datos por 5 entradas por si no lo notaron revisen la parte 1 en la tabla de recibir datos estan los pines que se usan al igual que en este grafico.
• El puerto de CONTROL (salidas/entradas C0-C7) posee sus ocho bits logicos, pero solo cuenta con cuatro lineas fisicas (cables) en otras palabras solo podremos utilizar 4 de estas entradas/salidas.

Ahora de los bits de los registros de ESTADO y CONTROL que no poseen lineas fisicas (cables) aun se tienen que apartar su posicion logica osea pueden asumir valores de unos o ceros "aleatoriamente".

Otro dato importante se puede notar tambien que cuatro bits están negados (E7,C3,C1 y C0), por lo que si se tiene un nivel de voltaje 5v (1 logico) en estos pines es porque se ha escrito un cero logico (0 voltios) en dichos pines y viceversa.

Cuando se dice "valor logico que toma algun bit" indica con claridad que se trata de un tecnologia digital, la cual en nuestro caso pertence a la familia TTL, por lo que segun las especificaciones de los elementos electronicos que componen el puerto se debe de considerar los siguientes valores:

RANGO DE VOLTAJE
0 Logico 0-0.8 voltios
1 Logico 2.4- 5 volitos

Nol olviden que siempre se debe de conectar los pines de GND del puerto (18-25) al GND o tierra del circuito.

Ahora ya conocemos un poco del puerto paralelo, entonces toca el turno de la practica, en dicha practica se explicara un poco mas para utilzarlo de la mejor manera.

Referencias que me ayudaron:

Programando Puerto Paralelo

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Puerto Paralelo: Parte 1

Como todo en la vida, vamos pasito a pasito, respecto a LabVIEW ya está la pequeña introduccion a este sistema, ya estan los tutoriales y los videotutoriales, asi que lo unico que hay que hacer es practicar, entonces una cosa menos, segundo paso, ¿Como interactua la PC con algun disposito electronico? eso se hara por medio del puerto paralelo, bueno, perfecto, ¿Que es el puerto paralelo? ¿Como funciona? pues por cada respuesta salen mas pregunta jajaja.... Asi que empezemos con una pequeña introduccion respecto a este tema de importancia, como ya sabran en otras entradas (post o como quieran llamarlo) que he realizado no me gusta re-inventar el agua azucarada, fuentes de informacion respecto a esto hay muchisimas por no decirles miles, asi que otras personas ya han investigado y realizado pruebas sobre el puerto paralelo, asi que yo colocare informacion que fue util para mi y que hizo que entendiera mucho mejor esto.

¿Para que me sirve el Puerto Paralelo?

El puerto paralelo de una PC es ideal para ser usado como herramienta de control de motores, relés, LED's, etc. El mismo posee un bus de datos de 8 bits (Pin 2 a 9) y muchas señales de control, algunas de salida y otras de entrada que también pueden ser usadas fácilmente, ahora bien una PC manda los datos en forma de bytes donde un byte son 8 bits y un bit es la misma cantidad de informacion que una PC puede tratar, en otras palabras un bit puede tomar sólo dos valores posibles que son 0 (que es igual a 0 voltios) ó 1 (que es igual a 5 voltios).

En reglas generales la dirección hexadecimal del puerto LPT1 es igual a 0x378 (888 en decimal) y 0x278 (632 en decimal) para el LPT2. Esto se puede verificar fácilmente en el setup de la PC o bien en el cartel que generalmente la PC muestra en el momento del booteo. Puede darse el caso que el LPT1 asuma la dirección 0x3BC (956 en decimal) y el LPT2 0x378, en ese caso habrá que tratar de corregir el setup y/o los jumper de las tarjetas en caso que sea posible. De lo contrario se puede modificar el software que veremos mas adelante para aceptar esas direcciones.

¿Como identifico el Puerto Paralelo?

El puerto paralelo de un PC posee un conector de salida del tipo DB25 hembra cuyo diagrama y señales utilizadas podemos ver en la siguiente figura:

Escribiendo y Leyendo Datos: ¿Que patitas uso?

Si deseamos escribir un dato en el bus de salida de datos (pin 2 a 9) solo debemos escribir el byte correspondiente en la dirección hexadecimal 0X378 (888 en decimal) cuando trabajamos con el LPT1 y 0x278 (632 en decimal) cuando trabajamos con el LPT2. Los distintos pins (bits) de salida correspondientes al bus de datos no pueden ser escritos en forma independiente, por lo que siempre que se desee modificar uno se deberán escribir los ocho bits nuevamente. ver figura 1.

figura 1

Para leer el estado de los pins de entrada (10, 12, 13 y 15) se debe realizar una lectura a la dirección hexadecimal 0x379 (889 en decimal) si trabajamos con el LPT1 o bien leer la dirección 0x279 (633 en decimal) si trabajamos con el LPT2. La lectura será devuelta en un byte en donde el bit 6 corresponde al pin 10, el bit 5 corresponde al pin 12, el bit 4 corresponde al pin 13 y el bit 3 corresponde al pin 15. ver figura 2.

figura 2

Ya tenenemos la idea de como identificar el puerto paralalelo, ahora fisicamente el puerto paralelo posee dos tipos de conectores DB-25 y Centronic, cada uno de ellos son sus variantes machos y hembras, siendo el DB-25 el mas utilizado para los dispositivos electronicos aqui probados.

DB-25 MACHO

DB-25 HEMBRA

donde el pineaje es de la siguiente forma:

CENTRONIC MACHO

CENTRONIC HEMBRA

Bueno por el momento y para no aburrirlos termino la primera parte de la teoria respecto a este tema que es mas o menos extenso y para saber utilizarlo bien y adecuadamente hay que estudiarlo bien. Si lo unico que necesitabas saber que es el puerto paralelo esta primera parte sera suficiente.

Referencias que me ayudaron:

TodoRobot - R-luis - Programando Puerto Paralelo

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Puerto Paralelo: Motorizacion casera para Telescopios

Debido a que estoy realizando un proyecto con puerto paralelo me puse a investigar como se conecta electronicamente, hay un sin fin de diagrama pero en esa busqueda que realice me encontre con una pagina en la cual usan motores stepper los cuales se usan para mover un telescopio, al ver y leer un poco me di cuenta que esta muy bien explicado dan otras opciones para conectar el puerto paralelo, explica con detalle el diagrama, en pocas palabras es un proyecto completo, igualmente tiene unos videos que muestran el resultado, asi que me parecio buena idea anunciarlo para las personas que necesiten manejar el puerto paralelo tengan un idea de como utilizarlo.

Esto me ha dado muchas ideas, y como he estado iniciando con LabVIEW pienso hacer algun programa el cual interactue con el puerto paralelo y otros dispositivos, como por ejemplo un PICAXE, pero primero vere como trabaja el puerto paralelo. La pagina se llama Mantsoft colocare un poco de lo que encontraran al entrar a la pagina:

El puerto paralelo es el que permite manipular los motores a pasos en cualquier variable deseada como velocidad, posición y dirección. A pesar de que se dan pequeños errores en este proceso, por lo general y como ejemplo, si se han enviado instrucciones para que el motor se mueva 500 posiciones esto es lo que sucede en la realidad, por lo que los codificadores que reportan la posición real del motor al PC son opcionales y solo necesarios si se desea mover el telescopio manualmente.

El puerto paralelo de la PC maneja señales de corriente directa de 5V con tan baja potencia que es necesaria dicha circuiteria para manejar la alta potencia requerida por los motores a pasos.

Debido a esto es necesario adquirir una placa de baquelita perforada de buen tamaño para trabajar cómodamente con los componentes necesarios para manejar 2 motores.

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