Prueba de microprocesador en 10 pasos

Desde la implementación de los microcontroladores y microprocesadores  en los equipos electrónicos domésticos, hemos visto como se puede acceder a una gran multitud de funciones avanzadas que de otra manera seria imposible de lograr. Algunos hablan de sistemas “inteligentes” comparando su funcionamiento con el cerebro humano lo cual cada vez es mas verdadero. ¿Pero que podemos hacer cuando sospechamos que existe una falla en este dispositivo?, ciertamente enfrentar este tipo de fallas se convierte en una pesadilla, sino se conoce un procedimiento correcto para determinar cual es el problema.

Pero haciendo uso de herramientas comunes y conociendo algunos aspectos básicos sobre el funcionamiento de un microcontrolador, seguramente hallaremos cual es el inconveniente y la mejor forma de solucionarlo.

Prueba de microprocesador.
Microprocesadores

Recordemos que un microcontrolador es como una pequeña computadora, ya que en el se encuentra una unidad de control de procesos CPU, puertos de entrada y salida, memoria RAM y ROM, todo esto integrado en un encapsulado generalmente de montaje superficial.

Y al igual que una computadora  real, el microcontrolador necesita de un programa (software) o también conocido como Firmware, para poder desempeñar todas sus funciones e interactuar con los demás circuitos del sistema. A continuación veremos los 10 pasos que recomiendo, a la hora de diagnosticar la falla en un microprocesador o microcontrolador.

PASO 1: Al igual que cualquier circuito integrado, el microcontrolador necesita de un voltaje de alimentación que suele estar entre los 3.3 a 5.0 vdc. Este voltaje debe ser lo mas limpio posible (libre de ripple), y regulado ósea que no presente variaciones significativas, el limite debe estar entre 0.5 a 0.8 voltios.

PASO 2: Verificar el circuito de reloj del microcontrolador, esta oscilación es controlada por un cristal de cuarzo identificado como XTAL. Con un multímetro común en la escala de voltaje DC se deben medir ambos terminales en los que encontraremos un voltaje de entre 2.0 y 3.0 vdc, con esta prueba podemos estar un 95% seguros de que el microcontrolador se encuentra oscilando correctamente.

PASO 3: Como se menciono anteriormente un microcontrolador opera en base a un software en su interior, y este debe empezar con una secuencia ordenada de instrucciones, para lograr esto el micro necesita de un reinicio que haga que el programa ejecute la primera orden del programa. Esta condición es conocida como RESET,  que comúnmente es un voltaje aplicado a un pin del micro del mismo nombre, y que puede ser igual al voltaje de alimentación pero con un pequeño retardo del orden de los 72 ms.

PASO 4: Comprobar que los terminales dedicados a transmitir datos por medio del protocolo I2C  se encuentren entre 2.8 a 5.0 vdc. Los terminales se identifican como CLOCK (Reloj) y DATA (Datos),  el voltaje en estas líneas  dependerá de la alimentación del microcontrolador 3.3 a  5.0 vdc, cuando el bus I2C se encuentra desocupado las líneas CLOCK y DATA se encuentran en estado alto.

PASO 5: La mayoría de los microcontroladores y microprocesadores, pueden hacer uso de una memoria externa comúnmente del tipo EEPROM controlada por Bus I2C. En esta memoria se almacena información utilizada para el desempeño del Micro, en algunos casos si esta información es errónea puede llegar a bloquear el funcionamiento del Microcontrolador, así que se debe revisar los datos de la memoria EEPROM para determinar que sean correctos y no interfieran con el desempeño del Micro.

PASO 6: Si hasta este punto todas las pruebas son positivas, entonces el microcontrolador se encuentra listo para desempeñar sus funciones. Así que debemos verificar que este reaccione ante un estimulo externo como por ejemplo un botón que se presione en el teclado, como el microcontrolador es muy ordenado entonces si el equipo electrónico se encuentra en STAND BY lo mas lógico es que el micro espere la orden de encendido desde este o del control remoto.

La entrada del teclado suele identificarse como KEY IN, en algunos casos pueden existir mas de una entrada de teclado como KEY IN 1 y KEY IN 2, entonces debemos medir en escala de voltaje DC entre esta entrada y tierra, cuando se presione la tecla de Power (Encendido) debemos medir un voltaje DC acorde con el divisor resistivo presente en el teclado para ese botón en particular.

PASO 7: También debemos comprobar el estado del sensor infrarrojo, la salida de este usualmente se encuentra en estado alto y debe cambiar a un tren de pulsos cuando recibe una señal proveniente del control remoto. Con un multímetro en escala DC debemos medir la salida del sensor, luego presionar un botón en el control remoto, la salida debe disminuir su voltaje, con esto sabremos de que el sensor recibe dicha señal. Si la salida del sensor infrarrojo se activa sin señal alguna, esta situación puede llevar al Micro a entrar en un bucle infinito en donde tratara de decodificar la señal errónea y no tendrá tiempo de atender ninguna otra orden, como la del teclado.

PASO 8: Si el microcontrolador no obedece a los estímulos externos, posiblemente el microcontrolador se encuentre en estado de protección. Las líneas de protección se pueden activar por fallas en circuitos externos al microcontrolador como la fuente de  alimentación, etapas de potencia  u otros circuitos de control o proceso de señales.
Ante esta situación se debe recurrir al manual de servicio para identificar cuales son las líneas de protección para ese equipo en particular y determinar si en realidad se han activado. Según el equipo electrónico y su fabricante se pueden encontrar diversas protecciones como OVP (Sobrevoltaje) OCP (sobrecorriente) UVP (Bajovoltaje ) DCDET (Detección de voltaje DC) etc.

PASO 9: Verificar el estado de los componentes periféricos al Micro. Algunos puertos son del tipo Open Colector (Colector Abierto) y necesitan de resistencias Pull Up (De empuje) si estas quedan en circuito abierto el Micro se puede comportar de una manera extraña. También verificar soldaduras blandas, diodos y condensadores, sobretodo los de la alimentación y los condensadores del tipo cerámico que aterrizan a tierra al cristal de cuarzo.

PASO 10: Cualquier otra situación diferente a los pasos seguidos hasta el momento, solo indicaran de que el microcontrolador o microprocesador se encuentran averiados o totalmente inoperantes, con lo cual solo queda proceder a realizar su reemplazo.


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3 comentarios

comentarios
18 de marzo de 2011, 13:43 delete

Bien por tu articulo, pero te aclaro que chequeando la tensión sobre el cristal no es suficiente, se debe comprobar la diferencia de potencial entre los electrodos del mismo ej: 2,2volts y 2,4 volts. La diferencia de los 0,2 volts son los que hace oscilar al cristal. Por otro lado si esta diferencia no existiese, el inconveniente puede ser el micro, pero también un cristal anómalo, causa este tipo de falla, por lo que cuesta el cristal, primero conviene cambiar este ultimo.
Instituto Damper
www.damperelectronica.galeon.com

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17 de junio de 2014, 22:22 delete

GRacias amigo por tu aporte lo estudiare mucho .muchas gracias desde el salvador

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15 de enero de 2017, 5:56 delete

MUCHAS GRACIAS POR LO QUE ME HAS ENSENADO. SUERTE Y LO MEJOR PARA VOZ.

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