UNIR DOS CIRCUITOS CONMUTADOS EN UNO. LUCES DE ESCALERAS CON CRUZAMIENTO. (ELECTRÓNICA PARA PRINCIPIANTES)

(ES)Quiero transformar dos circuitos de llaves conmutadas, en mis escarelas de casa, en un solo circuito de cruce, mucho más cómodo.
(EN)I want to transformer two circuits with three-way switches, at my home stairs, in a unique circuit with a four-way switch.
(FR)Je veux transformer deux circuits d'interrupteurs va-et-vient (ou interrupteurs de deux directions), dans les escaliers chez moi, dans un seul circuit avec un interrupteur inverseur, beaucoup plus confortable.
(PT)Quero transformar dois circuitos diferentes com comutadores de escada, em um só circuito único com um inversor de grupo, muito mais confortável.
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PARA REPASAR: Llaves conmutadas y llaves de cruce. El asunto es relativamente sencillo y trataré de hacer una entrada suficiente explicativa que valga para niños y principiantes (a los cuales recomiendo aprender o probar con pilas o baterías y no usar la tensión de red que podría ser peligrosa). Podría ser un buen artículo para continuar, si te sirvió de algo el anterior "Electrónica para niños o principiantes: juguete que señala la respuesta exacta".

La misma situación se me ha dado más de una vez, así que he pensado que tal vez puede ser interesante presentarla aquí. Unas luces de escaleras. Una casa que se ha hecho en varias etapas. Y un pequeño inconveniente. Hay bajo y dos plantas. Y dos puntos de luz con sus llaves conmutadas. Una de las bombillas las enciendes o apagas en el bajo y la primera planta (primer circuito conmutado independiente). El otro punto de luz se enciende o apaga en la primera planta y en la segunda (segundo circuito conmutado independiente). Al ascender a la planta media (primero), si quieres seguir subiendo tienes que apagar la luz inferior y encender la superior. Desde luego una incomodidad. ¿Por qué no disponer de tres llaves, en un circuito único, que apaguen o enciendan indistintamente los dos puntos de luz a la vez?


 

Para plantearnos la aventura debemos tener antes algunas cosas claras.

Podemos encontrarnos con diferentes tipos de interruptores. Los hay de formas, marcas y modelos muy diferentes. Mis fotos corresponden  a los que hay en casa (bastante antiguos y en desuso, por cierto). Pero todos realizan la misma función. Conviene tener claro la distribución de los bornes de contactos. Si dudas usa un polímetro o tester para medir la continuidad, y teniendo claro el esquema podrás deducir cuales son los bornes correspondientes.
Si no tienes polímetro, puedes usar, con una pila y una bombilla, la idea de esta entrada anterior, para saber cuando hay continuidad o no entre bornes.
Es evidente, que esto hay que hacerlo con el interruptor suelto, y desconectado de cualquier cosa.


Un interruptor simple. Abre o cierra un circuito sencillo.

Un interruptor o llave conmutada. Cierra un circuito y abre otro o viceversa desde un punto común.

Interruptor o llave de cruce. Es algo parecido a dos llaves conmutadas en una, que "cruzan" dos circuitos (para tenerlo claro es mejor fijarse en la lógica del esquema).

En la siguiente foto, pueden verse llaves de un mismo fabricante y de los tres tipos. Los trazos azules corresponden al esquema eléctrico y en verde he marcado la unión de los contactos en la otra posición posible.

Tipos de interruptores en una vivienda.

Y con estas llaves se hacen casi todos los circuitos clásicos de una vivienda.

ESQUEMAS DE CONEXIONES DE LLAVES HABITUALES EN UNA VIVIENDA (interruptor sencillo, interruptores conmutados, interruptores de cruce)

Aquí puedes ver el esquema de las conexiones que te vas a encontrar en una vivienda. La llave sencilla no tiene más intríngulis que abrir y cerrar el circuito.
 Las llaves conmutadas pueden montarse de varias formas, pero la más común, con mucha diferencia, es la del esquema 1. El caso 3 es un caso curioso y peculiar. En muy grandes distancias entre los interruptores podemos ahorrarnos cableado. Las llaves van a fase y neutro que solemos tener en cualquier caja, y solo hay que pasar el cable que las une a la bombilla. Pero hay un problema. Algunas llaves al cambiar de posición, unen los terminales durante un breve momento. Esto hará, que fase y neutro se junten y se produzca un corto. Así que se trata de asegurarse que tipo de conexión de llaves conmutadas tenemos instaladas. Verás que la gran mayoría coincide con el tipo 1.
Y observa la similitud con el esquema de las llaves de cruce. No es más que el tipo 1 de llaves conmutadas, al que se intercalan las llaves de cruce. Tantas como deseemos. Pero pensando que las llaves de cruce son relativamente caras respecto a las normales. En escaleras grandes y lugares con muchos puntos de encendido-apagado tal vez compensen montar sistemas con un temporizador de escaleras. En mi caso solo interesa un cruzamiento, así que usaremos una llave de cruce.

RESUMEN DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA REAL DE MI CASA. Me he saltado algunas cajas de empalmes.

 Hay que estudiar la conexión que tenemos en casa. Eso puede ser algo liante, con cajas y hilos por todas partes. Aquí presento un resumen de lo que yo me he encontrado...
Pero lo ideal para tenerlo claro es volcar todo este lío en un esquema. Esto es lo que había originalmente en mis escaleras.

ORIGINALMENTE ERAN DOS CIRCUITOS CON DOS LLAVES CONMUTADAS

Se puede ver que lo que tengo instalado en casa son dos circuitos de llaves conmutadas que se corresponden con el esquema tipo 1.
En la planta que tenemos las dos llaves sería interesante tener solo una. Solo tenemos que sacar la bombilla de la planta media y la conexión a neutro del otro circuito y nos quedará la conexíon preparada para poner una llave de cruce en donde tenemos las dos llaves de diferentes circuitos juntas.

FINALMENTE MONTAMOS UN SOLO CIRCUITO DE CRUZAMIENTO



Ahora ya funcionaría pero tenemos una sola bombilla. Hay que conectar la de la planta media que debe de ir en paralelo con la otra bombilla. El trabajo solo consiste en pasar un cable, que una ese que soltamos de la llave, a la bombilla del piso superior. Una llave de cruce y pasar un cable no es mucho trabajo ni necesitaremos hacer obra ninguna. Nos sobrará un hueco en la caja de llaves.
 Es importante que la bombilla se coloque en paralelo. Si  ponemos las bombillas en serie, se repartirán la tensión y alumbrarán menos. Además al fundirse una cortará el paso de corriente a la otra.

 Ahora ya encienden las dos bombillas, en cualquier punto. En este vídeo se ve el punto medio, que es el que he cambiado por una llave de cruce, y la otra queda anulada.

Sencillo y trivial, pero muy práctico...
Un saludo.

DESCIFRAR TRAMA DE COMUNICACIÓN CCTALK

(EN) Decrypting cctalk communication frame. An example.
(FR) Décrypter trame de comunication cctalk. Un exemple.
(PT) Decifrar comunicação cctalk. Um exemplo.  
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PARA REPASAR: Si queréis podéis revisar otras entradas anteriores sobre el tema: El adaptador para conectar el bus ccTalk al pc y como obtuve los códigos que voy a intentar entender...
Sobre hopper Azkoyen buscando en la web por "protocolo cctalk hopper u-ii". 
Sobre selector de monedas buscando por "modular x6 cctalk".

Voy a tratar de interpretar los códigos ccTalk que he obtenido y mostrado en la entrada anterior.

Exponemos como resumen unas ideas a tener claras:

La comunicación con el protocolo ccTalk es half duplex y asíncrona. Las señales son como el RS232 pero con niveles de tensión TTL (5v para un 1 lógico, y 0v para un 0 lógico). Comúnmente 9600 baudios, 1 bit de start, 8 bits de datos, sin paridad y 1 bit de stop. El bus ccTalk sólo tiene una linea de datos. Que con el adaptador al pc, entrarán (se leerán) por Rx y saldrán (se transmiten) por Tx, pero en el bus cctalk estarán todos en la misma linea DATA. Ningún dispositivo cctalk enviará nada a la linea DATA si no se le ordena antes por el maestro. Todos estarán en modo "lectura" y "calladitos" hasta que toque responder a lo que la unidad central maestra mande. Momento éste, en que la unidad central, permanecerá "en silencio" y a la escucha de la respuesta.

La forma y estructura de un mensaje cctalk estándar es la siguiente:

[Dirección de destino] [Número de bytes de datos] [Dirección de origen] [Cabecera u orden] [Dato1] [Dato2]...[Dato N] [Checksum]

(También hay mensajes encriptados y con control de redundancia cíclica de 16 bits, pero aún no me he peleado con ellas)

Cada secuencia de comunicación mínima consta de dos tramas según este formato. Primero desde el maestro, indicándole algo al esclavo, y luego, la respuesta del esclavo. Si el esclavo no contesta se considerará un error y el maestro repetirá el  intento. Una comunicación correcta requiere de envío y respuesta.

[DIRECCIÓN DE DESTINO] Indica a que dispositivo va dirigido el mensaje. Pueden ser desde la 0 a la 255. Algunas son especiales. La 0 afecta a todos los dispositivos, a modo de llamada general, todos se dan por enterados. La 1 es siempre la dirección del control o dispositivo maestro. Desde la 2 a la 255 corresponde una a cada dispositivo. No debe de haber dos dispositivos en el mismo bus con la misma dirección. Ésta se configura por switches o por comandos. Aunque, esto ya no es obligatorio, dispositivos como un selector de monedas suele ser la dirección 2, y los pagadores 3, 4, y 5.

[NÚMEROS DE BYTES DE DATOS] Este byte indica el número de Datos (N) del mensaje. Si es 0, el mensaje no envía datos y el número total de bytes será cinco (dirección mensaje, nº de datos, dirección origen, cabecera, y checksum).

[DIRECCIÓN DE ORIGEN] Indica "quien" envía este mensaje.

[CABECERA] Cada número indica una orden específica a la que el dispositivo obedecerá. Hay algunas especiales: 0 ACK incida que el dispositivo ha realizado correctamente el comando; 5 NACK por algún error el comando no se ha realizado; 6 BUSY el dispositivo en cuestión está ocupado, y no puede obedecer en este momento.

[DATOS] Puede ser cualquier byte entre 0 y 255 y el significado dependerá del comando a ejecutar.

[CHECKSUM] Para comprobar que no ha habido errores se suman todos los bytes del mensaje (incluido el de checksum) y la suma deberá ser tal que los últimos 8 bits del resultado sea 0. (00 en hexadecimal)


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Sabido lo anterior veamos qué conseguimos descifrar de la trama conseguida en su día y expuesta en una entrada anterior. Recordar que durante la trama se ha introducido una moneda de 2 euros, la máquina ha devuelto 1euro y 80 céntimos (1euro + 4 de 0.20euros) y ha jugado un crédito.

Los códigos están en hexadecimal.

El primer problema es saber en donde empieza la verdadera "conversación". Alguna lectura inicial puede ser fruto de picos de encendido de la máquina, los dispositivos ccTalk no hacen caso hasta que pase un tiempo desde que son alimentados (250 ms algún selector de azkoyen, 200 ms algún hopper...)

La primera ristra de datos es: FE 00 04 00 01 EC OF 01 01 04 00 00 FA 05 00 01 ...

Sabemos que han de ser como mínimo 5 bytes y todos juntos han de sumar un número que acabe en 00 en hexadecimal. Además el primer mensaje debería tener como dirección de origen a la máquina de control(01). El primer 01 en la tercera posición nos forma el mensaje 04 00 01 EC 0F cuyos bytes suman 100h. Olvidémonos entonces de FE 00 y comencemos con:

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04 00 01 EC 0F

Para el dispositivo 04, se envían 00 datos, desde la cpu 01, con la orden EC (236 en decimal, LECTURA ESTADO DE OPTOS), y la suma de verificación 0F

Y la contestación:
01 01 04 00 00 FA

Para la cpu 01, se envía 01 dato, desde el dispositivo 04 (probablemente un hopper), con cabecera 00 (es una contestación de conformidad), el dato es 00 (00000000 en binario), y la suma de verificación o checksum FA.

Supongo un pagador de Azkoyen, que es del que he encontrado información en internet.

Analizando el dato: El bit0, menos significativo, corresponde al optoacoplador que detecta si el pagador está vacío (0 si está cortado el haz con monedas y uno si nada obstruye la luz del diodo emisor al receptor). El bit1 indica si el pagador está lleno. Los otros bits del 2 al 7 no se usan. Así que el dato devuelto podría ser: 00h=00000000b (hopper lleno de monedas), 02h=00000010b (hopper a media carga), y 03h=00000011b (hopper vacío). Una contestación de dato 01h=00000001b sería que está activo el sensor de vacío, por lo tanto vacío, pero al mismo tiempo cortado el haz del opto de lleno y por tanto lleno. El hopper o pagador no puede estar lleno y vacío al mismo tiempo y debería ser considerado por la cpu un error.

El caso que nos ocupa, el dato devuelto es 00, por lo tanto el hopper 04 está lleno o "¡no tiene optos!"

Luego se repiten la pregunta y respuesta para los dispositivos 05 y el 03 (que también suelen ser pagadores):

05 00 01 EC 0E---------01 01 05 00 00 F9 

03 00 01 EC 10---------01 01 03 00 00 FB

Y vemos, por la respuesta 00, que también llenos.

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03 00 01 A3 59-----------01 01 03 00 80 7B

Para el hopper 03, 0 datos, desde la cpu, A3 (163 en decimal, TEST HOPPER), y checksum.

El comando A3h=163d provoca el envío de información acerca de varios flags de error y operación del hopper. Los flags guardan información desde la última vez que se preguntaron, pasan la información y se reinicializan. Sólo envía un dato por lo que debe de tratarse de un hopper UII cctalk standard. Existe el hopper UII cctalk PLUS que respondería con dos datos.

Siendo 1=cierto y 0=falso, analizamos el dato  devuelto:

El bit0 indica corriente máxima absoluta excedida. El bit1 tiempo máximo de pago excedido. El bit2, motor girando en sentido contrario durante el último pago para eliminar un atasco. El bit3, intento de fraude de fotocélula, salida bloqueada durante el reposo. Sensor de moneda no detectado. El bit4, intento de fraude de fotocélula, detección de moneda en reposo. El bit5, fotocélula bloqueada permanentemente durante el pago. El bit6, no se utiliza. El bit7, pago inhabilitado.

Para la cpu 01, se devuelve 01 dato, desde el hopper 03, correctamente 00: el 80h=10000000b. Así que el hopper 03 le contesta a la cpu que tiene el pago inhabilitado.

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04 00 01 EC 0F---------01 01 04 00 00 FA

Vuelve a hacer una "lectura de estado de optos" del hopper 04 y éste le responde lo mismo

04 00 01 A3 58----------01 01 04 00 80 7A

Y un "test de hopper" 04 que también contesta: "inhabilitado".

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05 00 01 EC 0E----------01 01 05 00 00 F9
03 00 01 EC 10-----------01 01 03 00 00 FB
05 00 01 A3 57-----------01 01 05 00 80 79
03 00 01 A3 59-----------01 01 03 00 80 7B
Y lo mismo con los hoppers 5 y 3.
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(...)
Luego se pasa un buen rato haciendo lo mismo. Mientras no pasa nada chequea los hoppers continuamente.Ya en el siguiente bloque de la foto encontramos, en la quinta linea algo nuevo.

05 00 01 F2 08
Para el hopper 5, sin datos, ordenado por la cpu (01), orden F2 (242decimal=PETICIÓN Nº DE SERIE), y checksum.
Cada hopper tiene un número de serie de fábrica. Este número será necesario saberlo para ordenar un pago de monedas.
01 03 05 00 6B 8F 12 EB
El hopper 5 contesta a la cpu con tres datos que forman el número de serie. El primer dato es el menos significativo, y el tercero el más. Así que el número de serie es: 128F6Bhexadecimal=1216363decimal 
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 05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 00 00 00 00 F6
Para hopper 5, sin datos, la cpu (01), ordena A6(166decimal=CONSULTA DEL ESTADO DEL HOPPER), y checksum.
Para la cpu(01), con 4 datos, el hopper 5, responde (00): 
El primer dato serán los pagos hechos desde el último reset (del valor FFh=255d se pasa al 1, de manera que un 0 es que no se ha pagado nada desde un reset). El segundo dato será las monedas pendientes de pagar. El tercero, el número de monedas pagadas en el último pago (éste si estuviésemos pagando). Y el cuarto, el número de monedas pendientes de pagar en un pago anterior. La información se guarda en la EPROM del hopper aunque falle la alimentación. Podremos recuperar la información al reiniciar el pagador. Tras un reset los cuatro datos se ponen a cero. Este es nuestro caso aquí.
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05 01 01 A4 A5 B0----------01 00 05 00 FA
Para el hopper 05, se le da un dato, desde la cpu(01), la orden A4(164decimal=HABILITAR HOPPER), el dato es A5, y el checksum. El comando A4h(164d) se debe utilizar para habilitar el pagador antes de pagar monedas con cualquier orden de pago. Si el dato que se envía es A5h se habilita el hopper. Si es distinto de A5 el hopper estará deshabilitado.
La segunda secuencia es el hopper que contesta, a la cpu, que la orden ha sido realizada con éxito (00).
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05 04 01 A7 6B 8F 12 01 42----------01 00 05 00 FA
Para el hopper 5, cuatro datos, desde la cpu(01), la orden A7h(167d PAGAR MONEDAS CON HOPPER). De los cuatro datos, los tres primeros datos son el número de serie que nos facilitó el comando F2, y que son necesarios para construir esta orden A7 y que el hopper pague la cantidad de monedas que indica el cuarto dato. En este caso una moneda.
Si se puede hacer el pago el hopper devuelve una trama de aceptación como en este caso y comienza a efectuar el pago hasta que extraiga todas las monedas indicadas, se detecte un vano máximo, se reciba una orden de cancelación, se detecte un error, o haya un reset o fallo de alimentación.
Si no se puede pagar por un error, porque el hopper esté ocupado con otra orden, o el código (nºserie) no sea correcto, éste devolverá una trama de reconocimiento negativo.
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03 00 01 EC 10----------01 01 03 00 00 FB
Vuelve a hacer lectura de optos del hopper 3, e indica hopper lleno.
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05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4
Después de ordenar el pago, se hace un seguimiento de este. Esta trama vuelve a pedir una A6h(166d CONSULTA DEL ESTADO DEL HOPPER). 01 pago ordenado desde el último reset (éste). 01 moneda pendiente de pagar. 00 monedas pagadas en este pago (así que no ha realizado todavía el pago ordenado) y 00 monedas pendientes de pagos anteriores.
Así que debe de estar pagando. Sigamos controlándolo.
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05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4
Seguimos como estábamos, pendiente de pagar una moneda el hopper 5.
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04 00 01 A3 58----------01 01 04 00 80 7A
Se chequea el hopper 4 (A3h=163d=TEST HOPPER) y el hopper contesta. Pago deshabilitado.
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04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
Lectura del estad de optos (ECh=236d). Hopper 4 lleno de monedas.
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05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4      (dos veces)
Y seguimos pendientes del pago de una moneda del hopper 5.
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03 00 01 EC 10----------01 01 03 00 00 FB
Lectura del estado de optos (ECh=236d). Hopper 3 lleno de monedas.
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05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4
03 00 01 A3 59----------01 01 03 00 80 7B
05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4
04 00 01 EC 0F---------01 01 04 00 00 FA
05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4    (dos veces)
04 00 01 A3 58----------01 01 04 00 80 7A
03 00 01 EC 10----------01 01 03 00 00 FB
05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 01 00 00 F4
Chequeando continuamente los hoppers sin novedades....
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05 00 01 A6 54----------01 04 05 00 01 00 01 00 F4
Aquí hay un cambio en la respuesta. Los datos de respuesta del estado del hopper 5, que hasta ahora eran siempre 01 01 00 00, en este mensaje pasan a ser 01 00 01 00. Ya no hay monedas pendientes de pagar, y en el último pago se pagó una moneda. Por fin, el hopper 5 nos indica que ha pagado una moneda.
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05 00 01 F2 08----------01 03 05 00 6B 8F 12 EB
La cpu vuelve a consultar el número de serie del hopper 5.
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04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
El hopper 4 sigue lleno.
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05 01 01 A4 00 55----------01 00 05 10 FA
Se deshabilita el pago del hopper 5.
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05 00 01 EC 0E----------01 01 05 00 00 F9
03 00 01 A3 59----------01 01 03 00 80 7B
Más chequeos del estado de los hoppers.
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03 00 01 F2 0A----------01 03 03 00 2B 90 0E 30
Consulta del número de serie del hopper 3. Este es 0E902Bh=954411d.
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03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 00 00 00 00 F8
Consulta del estado del hopper 3. Sin pagos realizados ni pendientes desde el reset.
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03 01 01 A4 A5 B2----------01 00 03 00 FC
Habilitar el hopper 3 para pagos.
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03 04 01 A7 2B 90 0E 01 87----------01 00 03 00 FC
Que el hopper 3 pague una moneda.
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05 00 01 A3 57----------01 01 05 00 80 79
Y seguimos revisando fotocélulas del hopper 5.
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03 00 01 A6 56-----------01 04 03 00 01 01 00 00 F6
Y también se sigue revisando como va el pago del hopper 3. Pendiente de pagar una moneda de una orden de pago.
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04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 01 00 00 F6
04 00 01 A3 58----------01 01 04 00 80 7A
05 00 01 EC 0E----------01 01 05 00 00 F9
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 01 00 00 F6  (tres veces)
04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 01 00 00 F6
05 00 01 EC 0E----------01 01 05 00 00 F9
05 00 01 A3 57----------01 01 05 00 80 79
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 01 00 00 F6  (dos veces)
04 00 01 A3 58----------01 01 04 00 80 7A
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 01 00 00 F6
04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 00 01 00 F6
Hasta aquí ha estado chequeando continuamente los hoppers y el pago del hopper 3. Aquí, por fin, el hopper 3 confirma que ha pagado una moneda.
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03 00 01 f2 0A----------01 03 03 00 2B 90 0E 30
La cpu consulta el número de serie del hopper 3 que es 0E902Bh=954411d.
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05 00 01 EC 0E----------01 01 05 00 00 F9
03 00 01 A3 59----------01 01 03 00 00 FB
Vuelta a revisar el estado de los hoppers.
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03 00 01 F2 0A----------01 03 03 00 2B 90 0E 30
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 01 00 01 00 F6
03 01 01 A4 A5 B2----------01 00 03 00 FC
03 04 01 A7 2B 90 0E 03 85----------01 00 03 00 FC
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 02 03 00 00 F3
Vuelve a habilitar el pago del hopper 3, pero esta vez (segundo pago) le manda pagar 3 monedas.
Obsérvese que parece seguir siempre el mismo procedimiento.
1º pedir el nºde serie del hopper F2
2º observar el estado del pago A6
3º habilitar el hopper para pagar A4
4º ordenar el pago A7
5º estar pendiente del pago A6
6º y cuando finalmente se ha pagado inhabilitar el hopper para el pago A4
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04 00 01 A3 58----------01 01 04 00 80 7A
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 02 03 00 00 F3
04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
05 00 01 A3 57----------01 01 05 00 80 79
Se sigue revisando. Hasta aquí nada nuevo.
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03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 02 02 01 00 F3
Aquí cambia algo la cosa. Es el segundo pago. Ya solo tiene 2 monedas pendientes de pago, porque ha pagado 1 y no debe nada de ningún pago anterior. Vemos que el hopper está pagando.
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05 00 01 EC 0E----------01 01 05 00 00 F9
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 02 01 02 00 F3
En este segundo pago del hopper 3 ya ha pagado 2 monedas y queda 1 por pagar.
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03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 02 01 02 00 F3
03 00 01 A6 56----------01 04 03 00 02 00 03 00 F3
Se han pagado las tres monedas y no quedan pendientes.
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03 00 01 F2 0A----------01 03 03 00 2B 90 0E 30
04 00 01 EC 0F----------01 01 04 00 00 FA
03 01 01 A4 00 57----------01 00 03 00 FC
Inhabilita el hopper 3 para pagos. Ya  hemos acabado de pagar.
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Y desde aquí hasta el final ya se pasa todo el tiempo chequeando el estado de los hoppers. La máquina ya ha pagado una moneda del hopper 5 y cuatro del hopper 3 (en dos veces 1+3).


Todo corresponde con lo que me esperaba, salvo que no he encontrado el código de comunicación con el selector de monedas. Y ya he comentado, que he introducido una moneda de 2euros. Esto me ha extrañado, pero después de revisar el esquema eléctrico de la máquina, me he encontrado con que, no todos los dispositivos van unidos al mismo bus cctalk, como pensaba. Sino que, en esta máquina, el selector de monedas tiene su línea de comunicación cctalk propia con la cpu, los hoppers otra diferente y el lector de billetes también la suya propia, todas independientes. Para hacer el monitorizado de la comunicación yo he conectado a la linea de los hoppers, por eso únicamente aparece comunicación de pagos.

De todas formas me queda constatado que las cosas funcionan como yo había entendido, y aquí queda un rollo curioso para el que le interese el asunto.
He revisado un par de veces lo que escrito. Esta entrada es un poco densa y espero no haber metido la pata. Pero como siempre, ya sabéis que no os debéis fiar a ciegas. Aunque trato de ser exacto, muchas veces cometo errores, como todo el mundo. Mi afán en este blog es aprender yo mismo. Así que si detectáis algún fallo, o algo importante que aportar, me encantarían comentarios o emails.
Saludos.



(CONTINÚA CON:Otra entrada sobre trama cctalk de un selector de monedas) 

OBTENER TRAMAS CCTALK

(EN) Getting cctalk frames.
(FR) Obtenir trames cctalk.
(PT) Obter trama cctalk.
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PARA REPASAR: En la web de Money Controls,  o buscando por cctalk.org puedes descargarte las especificaciones genéricas de como funciona el protocolo de comunicaciones serie ccTalk.

 Bueno, me he estado peleando algo más con esto del protocolo ccTalk. Hay una entrada anterior sobre este tema. En esta nueva entrada voy a tratar de presentar un poco más mis progresos. CCTalk es un protocolo de comunicación serie, hecho por personal de Money Controls, de baja velocidad, para control de redes de dispositivos, especialmente en la industria del tratamiento de monedas (selectores de monedas, pagadores, ...). Esto no impide que también se pueda usar para otras cuestiones que no requieran una velocidad en la transmisión de datos excesiva.

En mi afán de aprender a usar comunicación serie, me he interesado por este protocolo por dos cuestiones:

 a) ccTalk es un estándar abierto. En la web de Money Controls puedes descargarte las especificaciones generales del protocolo. Aunque ccTalk es marca registrada, permiten el uso sin pagar royaltis, ni obtener licencias.

 b) Hoy por hoy, tengo acceso a dispositivos de control de monedas, y por eso me resulta fácil hacer pruebas y experimentos. Se trata de un protocolo sencillo para aplicar con microcontroladores pequeños y de bajo coste. Y esto me parece ideal para aprender de forma autodidacta.

En esta ocasión he conseguido leer una trama real de datos de un bus cctalk de una máquina de apuesta de monedas. Y esto es lo que trataré de exponer en esta entrada. En alguna posterior a ver si me dedico a analizarla. Pero por si acaso alguien lo quiere ir haciendo expondré la trama y como he hecho para conseguirla. Ni que decir tiene, que estamos hablando de los datos que se transmiten por el bus para hacer interactuar a los diferentes dispositivos. No hablamos nunca de lo que la cpu de la máquina "piensa" o calcula para realizar el juego. Ni sé, ni pretendo, descubrir algoritmos ocultos, o secretos de empresa, ni trucos de juego. Me limito a intentar estudiar un protocolo abierto y público para conseguir usarlo.

Primero dejaremos constancia de algunas ideas básicas,de en que consiste la comunicación de un bus cctalk. Si te interesa ampliar. Todo está sacado de las especificaciones generales que puedes conseguir en inglés buscando por cctalk.org  y Money Controls. Actualmente, yo hablo del Issue 4.5. También puedes buscar algo por la red sobre dispositivos Azkoyen (selectores de monedas X6, Z6, hopper U-II, ...). Para mi, los dispositivos Azkoyen son los más conocidos, y con los cuales, es más fácil que pueda hacer pruebas. En España, está muy extendido su uso, pero el protocolo cctalk es compartido por muchos fabricantes.

Un bus de datos ccTalk consta únicamente de un hilo. La comunicación es serie, asíncrona y half-duplex. Sólo un dispositivo de todos puede estar transmitiendo en un momento dado. La forma de transmitir es idéntica al RS232 estándar, pero las tensiones no son de +15 a -15, sino con niveles TTL. Un uno lógico será +5v, y un cero lógico serán 0v. Y no usaremos las señales RTS,CTS,DTR,DCD,DSR. Solo nos interesan Rx y Tx que usarán este mismo único cable de datos para viajar. Los parámetros para la transmisión que usará ccTalk son: 9600 baudios, 1 bit de start, 8 bits de datos, sin paridad, 1 bit de stop. Puede haber una opción de velocidad más lenta a 4800 baudios, y hay nuevos dispositivos que intentan usar velocidades de puerto USB, pero el estándar son 9600 baudios.

La alimentación de los dispositivos necesita de dos cables más para la alimentación. La masa que será referencia también para los 0v del cable de DATOS. Y el positivo de la alimentación que suele ser +12v aunque hay dispositivos que van a 24v. 

Con estas ideas, a mi ya se me ocurrió lo siguiente. Hay una serie de integrados de Maxim: MAX202, ..., MAX232, que adaptan las tensiones (+15v a -15v) de un puerto serie común de un pc, a las tensiones TTL (0v y +5v). Así que podría conectar el pin de lectura del puerto serie del pc al cable de datos del bus cctalk, mediante este integrado, y manejando el puerto serie leer lo que sucede en el bus cctalk.
Luego me he encontrado con que el asunto pintaba más fácil todavía. En el manual de las especificaciones genéricas del ccTalk, publicadas por Money Controls ya se propone un circuito sencillo para conectar el pc al bus ccTalk. Usando un MAX232 en vez de un MAX202 porque es el que encontré, y añadiendo un 7805 para alimentar al circuito desde la alimentación más común de +12v de los dispositivos que conozco ccTalk, monté mi adaptador PC (RS232) a ccTalk según he comentado en su momento. (Copia el esquema y amplíalo si no lo ves demasiado bien en el blog).

El problema de "ojear" el puerto serie lo he resuelto buscando algún programa para escanear o monitorizar el puerto serie. Hay varios. El problema fue que me he limitado de momento a software shareware y demos, con lo que las posibilidades vienen lógicamente limitadas. He conseguido algo satisfactorio con el programa Docklight pero tiene la limitación de que no puedes guardar los datos. Así que para este primer intento cutre, me he limitado a sacar unas fotos a la pantalla de mi portátil, y luego recortar y pegar para quedarme con los datos que me interesaban.

Un esquema general de como he conectado para monitorizar el bus de una máquina tragaperras es el siguiente. He usado  una fuente de alimentación externa, para que no importe el consumo ni la tensión del adaptador PC-ccTalk. Así que es importante el interconexionar las masas para que el potencial 0v sea igual en el PC, la máquina tragaperras, y el adaptador cctalk-pc.

Una vez enchufado todo. Con el ordenador corriendo y monitorizando el puerto serie, enciendo la máquina tragaperras y arranca, introduzco una moneda de 2 euros, y espero a que me cambie (paga una moneda de 1 euro y cuatro de 20 céntimos), juego el crédito correspondiente a los 20 céntimos, me da opción de avances y saco un premio que luego pierdo por bonos para un juego superior. Durante todo esto he monitorizado y aparece en la foto.
No quiero aquí indicar de que máquina ni fabricante se trata, es irrelevante. Sólo saber que dispone, al menos, de selector de monedas, hoppers, y lector de billetes en un bus cctalk.
A continuación muestro la foto, en donde he recortado, de las diferentes fotos de la pantalla, todos los datos monitorizados y por orden. Es un poco chapuzero. Marca de estilo de este blog. Pero son los medios que se me han ocurrido dentro de los que podía disponer en el momento.
En una siguiente entrada espero explicar un poco como van las tramas ccTalk y las iré poniendo más ordenaditas.  De momento creo que la entrada se me empieza a hacer larga. Si no puedes ver la foto claramente, sugiero que sobre la imagen "botón derecho/ guardar imagen como.../" guárdala como un documento de imagen tuyo, y luego ábrela con tu "visor de imágenes" y haz zoom. También puedes descargar,la original, con más calidad aquí.

Os animo a transmitirme comentarios y sugerencias.
Un saludo para todos.

(CONTINÚA)

COMO ENCENDER UN DIODO LED.

PARA REPASAR: Ley de Ohm. Conceptos básicos de un diodo.


No hace demasiado tiempo he editado una entrada de electrónica para niños y como hacer un educativo juguete. Por sencillez he usado, en aquel montaje, una bombilla. Ahora se me ha ocurrido, que usando un led consumiría menos, y es una buena forma de aprender a polarizar un diodo led. Sustituiremos pues, la bombilla por un diodo led y una resistencia para limitar la corriente que pasa por este led y no quemarlo.

La pila que usaré seguirá siendo la de 4.5V. El led uno corriente cualquiera. Y tenemos que calcular la resistencia.
Somos conscientes de que el diodo solo permite que la corriente circule, y por lo tanto alumbre, en  una posición. Para colocarlo correctamente con este propósito, el led debe estar polarizado directamente. El positivo de la pila asociado al ánodo   y el negativo al cátodo.

Una primera aproximación de como funciona un diodo sería pensar en un interruptor. Si colocamos el diodo en un sentido pasa la corriente (circuito cerrado) y si lo colocamos en el contrario no pasa (circuito abierto). Pero para este caso tendremos que pensar en  una segunda aproximación. Tendremos en cuenta que el diodo al conducir en polarización directa (haciendo de interruptor cerrado y alumbrando) tiene una caída de tensión más o menos fija. Si fuese un diodo de silicio corriente esta "barrera de potencial" a partir de la cual el diodo funciona como interruptor cerrado es de 0.7V. En uno de germanio sería aproximadamente de 0.3V. Pero el caso de los diodos led tendremos en cuenta lo siguiente: la barrera de potencial varía según el dopado del cristal que se use para conseguir diferentes colores. Desde 1v más o menos para diodos de infrarrojos, 1.5v para rojos, 1.6v para amarillos, 2.7 para verdes, y hasta unos 3v en diodos azules.
El diodo que  he encontrado usado por el taller es verde. Suponemos pues, una barrera de potencial a superar de 2.7V. Y la intensidad que circulará será entre 10 y 40mA. Vamos a hacer los cálculos pensando en 15mA. Si es suficiente para que alumbre, mejor que no consuma demasiada corriente. Así aumentaremos la duración de la batería.

La intensidad que pasará por el diodo es igual que la que pase por la resistencia, puesto que están en serie. La caída de tensión en la resistencia será, la de la pila, menos, la que caiga en el diodo (hemos quedado en trabajar con una aproximación de 2.7v).
Vrersistencia = Vpila - Vled = 4.5 - 2.7 =1.8v
R= Vresistencia / Iresistencia = 1.8 / 0.015 = 120ohmios

Y la potencia que tendrá que disipar la resistencia también se deriva de la ley de Ohm: W=V*I
PotenciaResistencia (W)=Vresistencia * Iresistencia = 1.8 * 0.015 = 0.027 w

Una resistencia pequeña, que disipe hasta de 1/4 de watio (0.250w), nos sobra con margen suficiente.

Veremos que encontramos por el taller:
La resistencia de 120 ohmios.
Un diodo led verde usado al que le sueldo unos cablecitos.
Y la pila de petaca de 4,5

Montamos y medimos a ver si la teoría se parece a la práctica. Tensión del diodo la supusimos de 2.7v y da 2.5v. La intensidad supusimos 15mA y da 16.5mA. Todo funciona y nada se calienta. Probamos con una fuente y conseguimos que el diodo alumbre hasta unos 2 voltios de alimentación. Creo que cumple las espectativas y no hemos quemado nada.

Perfecto para usar con nuestro juguete descrito en otra entrada anterior: Así aumentaremos la duración de la pila respecto a la bombilla.

ELECTRÓNICA PARA NIÑOS O PRINCIPIANTES: Juguete que señala la respuesta correcta

PARA REPASAR: Esto se trata de una primera aproximación a la electricidad. No creo que se necesite repasar. Si acaso la estructura elemental del átomo.

Esto es un sencillo juguete, con el que yo recuerdo haberme divertido de pequeño. Recuerdo que tenía un mapa, y con él aprendí las ciudades de mi país. Recuerdo también descubrir como funcionaba con un libro que ahora debe de ser casi imposible conseguir: "Electrónica recreativa",de Gabriel Reuben. De donde partió la idea original y me animó con diez años a destripar mi mapa y discurrir mi versión.

Como lo haremos con una pila, no entraña riesgo alguno y es ideal para que un niño o principiante entienda como funciona un circuito eléctrico elemental, la diferencia entre circuito cerrado y abierto, y materiales aislantes y conductores. 

El esquema del conexionado no tiene complicación. Se trata de encender una bombilla con una pila.

La electricidad consiste en el desplazamiento de los electrones de unos átomos a otros.

Hay materiales, como los metales, que por su estructura atómica, tienen algunos de sus electrones medio sueltos y se mueven fácilmente. Se dice que son "materiales buenos conductores de la electricidad". Otros, tienen todos sus electrones bien sujetos a cada átomo y es difícil conseguir que se muevan de unos átomos a otros. Éstos son "materiales malos conductores de la electricidad".

La pila es un generador de corriente eléctrica. Por medio de reacciones químicas consigue una "tensión" o "diferencia de potencial eléctrico" (voltaje). Algo similar a cuando levantas un peso del suelo o tensas una goma. Esta "tensión" es capaz de repeler electrones (que tienen carga negativa) con el polo negativo y atraerlos por el positivo. También se trata de algo similar a lo que ocurre con los polos norte y sur de un imán. Polos iguales se repelen y distintos se atraen.

Moverse por el filamento de la bombilla, a los electrones les "cuesta" más, y como si rozasen, calientan a éste hasta dar luz. No se quema, porque el interior de la bombilla está vacío de aire y oxigeno, y sin oxigeno las cosas no arden.

Sólo necesitamos, con un cable conductor (de cobre por ejemplo), unir los polos de la pila intercalando la bombilla en el medio.
El "circuito está cerrado". Los electrones salen y regresan a la pila. Y la bombilla alumbra.
Si cortamos el conductor, el "circuito está abierto". Los electrones no pueden "circular" y la bombilla estará apagada.Esto es lo que hace un interruptor para apagar la luz: "abrir el circuito".

Por el momento, vamos a montar este circuito. Necesitaremos pila, bombilla, portalámparas y cable. Yo usaré una pila de petaca de 4,5v porque me parece cómoda para conectar los cables. Es fácil enroscarlos con los dedos sobre los bornes, si trabajamos con cables de varios hilillos. La bombilla debería ser del mismo voltaje que la pila o un poco más. Si es de menos alumbrará demasiado y corremos es riesgo de que se queme. Si es de un poco más alumbrará menos, pero no le pasará nada. Te puedes encontrar con diferentes tipos de portalámparas. No hay mayor problema siempre que tengas claro cuales son los dos terminales de una bombilla, y como se conectan éstos en el portalámparas. Uno de los terminales del filamento siempre está conectado a la rosca de la bombilla. Y el otro terminal , a la gotita de plomo o estaño que tiene en el culo. Si miramos el portalámparas por el interior podremos deducir en donde se conecta la rosca y en donde el culo. En el modelo de portalámparas que yo usaré hay que tener cuidado de que el cable que va al tornillo no toque a las aletas metálicas que se unen a la rosca.

Colocar el cable en el tornillo y que no se suelte cuando se aprieta la rosca puede tener su dificultad si no se es hábil manualmente.

Comento un truco:

Pelar el extremo del cable con bastante exceso.
Dividir el grupo de cablecitos en dos partes más o menos iguales.
Trenzar cada parte por separado.
Con estas dos trenzas empezamos a trenzarlas a su vez, envolviendo el tornillo.
Nos quedará el agujero, a modo de arandela de conexión.
Solo debemos cortar el hilo sobrante.
Y apretar la tuerca.


El conectar los demás extremos no tiene mayor dificultad, ni es crítico como este tornillo central. Un cable flojo o mal conectado puede tocar en el resto del chasis y cortocircuitar los extremos de la bombilla. Aquí, trabajando con una pila, no pasará nada más grave que descargar la pila. Pero con tensión elevada, como la de la red eléctrica, podría ser más peligroso y quemar la instalación o hacer saltar los fusibles o protecciones.

Finalmente conseguimos tener la bombilla alumbrando.
Ahora si cortamos el cable y abrimos el circuito la bombilla dejará de alumbrar. Si unimos los extremos del cable cortado con un material aislante como una hoja de cartulina, o cinta aislante, la bombilla seguirá apagada. Pero si usamos un material conductor de la corriente, como el papel de aluminio, la bombilla alumbrará.

Hasta aquí, el aprendizaje. Ahora viene lo divertido:

Yo haré el juego imprimiendo un mapa con los cinco continentes con mi impresora en una cartulina, pero cada persona puede tener múltiples ideas o intereses.
Además del mapa, en los extremos escribiré el nombre de cada continente. Haré un agujero junto al nombre y otro en el continente en cuestión. Si uno un agujero de nombre correcto con un agujero de mapa correcto, usando papel de aluminio, que es conductor; cuando una estos agujeros con los cables cerraré el circuito y la bombilla alumbrará indicando que la asociación es correcta. Si uno dos agujeros que no están asociados con papel de aluminio, el circuito permanecerá abierto y la bombilla no alumbrará indicando un error. La idea es simple pero podemos llegar a hacer un juego bastante complicado. Por el revés de la cartulina, tendremos que tener en cuenta, que las diferentes tiras de papel de aluminio no deben tocarse para que no se "mezclen" los diferentes circuitos. Esto lo evitaremos con cinta aislante sobre el cruce de papeles que no queremos que se toquen. La parte trasera la cubrimos con más cartulina y ya tenemos un "cartón de juego", práctico, educativo y divertido.

Para alguien un pelín más avanzado puede ser interesante usar un diodo en vez de la bombilla.