Los microcontroladores (también llamados μC) y otros componentes similares programables (FPGA, BGA…) son el cerebro de la mayoría de circuitos electronicos industriales.
Para el técnico son una auténtica caja negra, muy difícil de diagnosticar con herramientas comunes.
En la mayoría de averías, es suficiente con saber si el microcontrolador está completamente muerto o no.
En casos más concretos puede ser más complicado.
Voy a intentar orientarte con algunos trucos para desenmascarar las verdaderas averías en estos componentes.
El microcontrolador casi nunca falla
La inmensa mayoría de placas electrónicas, tanto industriales como domésticas, cuentan con un chip o circuito integrado programable.
En realidad, es la base del circuito, porque el resto de componentes sirve para proporcionarle alimentación y adaptar las señales de entrada o salida para conectarlo con el mundo exterior.
Por mi experiencia sé que solo un pequeño porcentaje de las averías tienen su origen en el microcontrolador.
Los ingenieros suelen protegerlo de las inclemencias del mundo exterior, y suelen haber otros componentes de menor valor aislando o atenuando las posibles vías de entrada a picos de tensión o sobrecargas.
Por otra parte, el software no suele “desconfigurarse” ni corromperse de forma fortuita.
Quizás sea por el legado de las memorias EPROM, donde el borrado del programa era habitual, percibimos con cierta normalidad que puedan perderse datos porque sí.
Hay que pensar que las memorias apenas se degradan, y menos cuando no se modifica el software.
La memorias EPROM sufrían accidentes que normalmente no estaban relacionados con la electrónica.
Eran componentes (bueno, siguen siendo, pero ya apenas se usan) con una ventanita que permitía el paso de la luz. Para borrarlas se usaba una luz ultravioleta, y se cubrían con una etiqueta para prevenir un borrado accidental.
La cuestión es que las etiquetas podían levantarse, o una luz solar intensa podía atravesarlas, así que era realtivamente frecuente encontrar averías accidentales.
Aparte de que ya no hay riesgos provocados por la luz, los micros actuales están mucho más perfeccionados que las EPROM, así que es muy raro que fallen.
El microcontrolador no es infalible
Aunque sea improbable, nada está libre de fallos, así que realmente sí se averían.
De hecho, en el momento de escribir este artículo tengo sobre mi mesa dos placas con daños en los microcontroladores.
Es tanta casualidad que he decidido escribir sobre ello.
Una de las placas pertenece a un equio de aire acondicionado inverter. El microcontrolador está quemado. Una avería realmente rara.
El otro equipo es muy curioso, porque tres salidas funcionan en una parte del programa, y en otra no.
Normalmente, una salida puede dañarse por una sobrecarga, o si ha recibido una tensión excesiva. Lo raro es que las salidas funcionan siempre con una parte del programa. Por eso me he asegurado de que no hayan conexiones u otros componentes que puedan intervenir.
La obsolescencia programada
Cuando me encuentro una de estas averías, no puedo evitar sospechar de la obsolescencia programada.
Cuenta la leyenda que algunos fabricantes diseñan sus circuitos pensando en que fallen al cabo de algunos años, para que el mercado esté siempre en movimiento, y asegurarse ventas de equipos nuevos.
Es muy difícil verificarlo, porque no se puede demostrar si realmente se trata de una causa intencionada, salvo que tengas acceso al código fuente del programa.
Por eso es técnicamente posible hacer fallar un circuito en un momento dado, de forma intencionada.
De hecho, se puede dañar otro componente externo al micro, haciendo que trabaje en unas condiciones para las que no esté preparado.
¿Qué se puede hacer para descubrir si ha habido juego sucio?
Realmente poco, salvo documentar cada avería y buscar casos similares, para deducir un patrón que delate al fabricante. Aun así, es casi imposible demostrarlo sin que quede ninguna duda.
Trucos para verificar un microcontrolador
La forma más rápida para verificar si un micro está muerto, es verificar que le llega alimentación, y que el cristal de cuarzo externo esté oscilando.
Si el micro está alimentado pero no oscila, hay que comprobar el cuarzo, y si está bien, el microcontrolador ha muerto.
En muchos casos, sobre todo en equipos económicos, no hay un oscilador externo, por lo que no se puede hacer esta prueba.
Con el osciloscopio habrá que medir entradas y salidas para ver si hay algún tipo de actividad.
Otra opción, si la placa tiene pocos componentes, es medir que las señales de entrada lleguen hasta los pines correspondientes, y lo mismo con las salidas.
Se trata de descartar otras causas externas al micro, antes de señalarlo como culpable.
No hay que olvidar que si el chip ha estallado, seguramente no funcione. De hecho, el equipo que tengo sobre mi mesa tiene un pequeño bulto “muy sospechoso”, aparte de que la etiqueta que tenía pegada encima está quemada.
Reparar un microcontrolador, o cualquier tipo de chip programable, es imposible si no tienes forma de grabarle su software original.
Por eso debes estar seguro de que esta es la causa real, y no has pasado por alto a algún componente “con mirada inocente”.
JTAG, ¿qué es eso?
Los micros actuales, sobre todo si son de montaje superficial (SMD), se graban una vez montados en la placa.
Para ello, se usa un bus especial, llamado JTAG.
Cuando hay varios elementos programables en la misma placa, se usa el mismo bus en serie para acceder a todos los chips.
Esto agiliza la fabricación, pero también permite hacer más cosas.
El puerto JTAG de un micro debe cumplir un estándar. Esto quiere decir que debe permitir unas funciones generales.
Gracias a esta caracteristica, podemos acceder al micro para diagnosticarlo.
Si nos deja conectar, ya sabemos que el micro está vivo, pero además podemos capturar información del estado de sus pines, incluso forzar los estados lógicos para actuar sobre otros componentes de la placa, y verificar muchas más cosas.
Si trabajas con bastantes componentes de este tipo, te interesa dominar el JTAG.
La mayor dificultad es localizar los pins que corresponden al puerto JTAG, sobre todo si el micro no tiene pins accesibles, como en el caso de las BGA, o si el fabricante ha “disimulado” las conexiones. Aun así, hay trucos para localizarlas.
Si te interesa saber más sobre el JTAG aplicado a la reparación, Sergio Soriano tiene un gran artículo en su blog.
Cuenta, cuenta
¿Alguna vez te has enfrentado a un micro sospechoso?
¿Cómo ha terminado la batalla?
Deja tu comentario más abajo, y no olvides compartirlo si crees que puede ayudar a tus contactos.
Eugenio Nieto
Gustavo dice
Un método que uso para comprobar actividad lógica en una placa digital es sintonizar una radio a pilas fuera de cualquier estación radial y acercarla a la placa a diagnosticar con la alimentación conectada. Si hay actividad lógica oiremos un fuerte zumbido provocado por los armónicos generados por los pulsos de la placa. Si no hay actividad lógica no oiremos ningún cambio al acercarla respecto a alejarla de la placa. Este método lo aprendí en mis años juveniles cuando fui radioaficionado, construía y experimentaba con osciladores y radiofrecuencia. Tuve vecinos que se quejaban de ruidos extraños en sus receptores de tv. Hoy recuerdo esos tiempos con cierta nostalgia… Espero les sirva !
Giovanni dice
Saludos comunidad. Intento reparar una estufa que todas sus funciones las comanda un integrado microcontrolador al apretar los botones de encendido , rotacion y temporizador , y por las falla sospecho de el pero pero testeandolo como integrado comun con el tester parece no haberse averiado y como tiene las funciones programadas y la estufa derrepente se volvio loca y prende y apaga los tre tubos sola sin que le toque nada sospecho del microcontrolador pero no se como comprobarlo . Solicito sugerencias .
Gustavo dice
Hola Giovanni. En primer lugar te sugiero busques el datasheet del microcontrolador. Sus salidas deberían comandar (supongo) a transistores y/o mosfets que se encargarán de encender o apagar los tubos que emiten calor. En electrónica lo que mas falla es lo que maneja potencia, por lo tanto te sugiero que midas los transistores o mosfets con un tester y si tenés osciloscopio midas las bases o puertas (respectivamente) de estos componentes. Si no entendés de lo que te estoy hablando te sugiero que lleves la estufa a un técnico capacitado para tal fin. Saludos !
Raùl dice
Saludos a la comunidad, Me pueden llamar Raùl. Recien he entrado al grupo por lo que agradezco haber sido aceptado. En busca de solucion para un problema tecnico he conseguido esta comunidad y espero podamos compartir informacion.
Tengo problema con una tarjeta de electronica de un aire acondicionados GPLUSS GM459cZ003-B. Esta es de un A/A Split de 18 KBtu 220 Vac 60 Hz. El caso es que no enciende. He chequeado los voltajes de alimentacion, integrado por integrado asi como valores de cada componente. luego de muchos intentos y cambios decidi cambiar el Cristal oscilador del Micro. entonces arranco. Pero al desconectarlo de la energia y volver a conectarlo no enciende. Desolde de nuevo el cristal y lo volvi a conectar y Wala enciende pero al desconectarlo no enciende. Estoy concluyendo que hay problemas en el Prom o el Micro. Ningun integrado presenta calentamiento.Ya he agotado mis recursos. Por eso estoy recurriendo a un amigo.
Un abrazo espero puedan agregar algo.
Estoy en el Edo. Zulia en Vzla.
Jorge alzate dice
saludos señor Eugenio Nieto mi pregunta es el micro lc863432c es igual micro hisense 04us-1 53w4 4vr2
vidal monroy dice
Buenos tardes, tengo un equipo aiwa con microcontrolador D780206 GF-D14-3, que al anular la casetera y lectora de cd´s este entra en modo DEMO, y no he podido poner a funcionar el radio que es lo que me interesa, agradeceria la ayuda que me suministren, mi correo es vmonroyvidal@gmail,com.
Pacha dice
Como comprobar el oscilador
René Acosta dice
Excelente me ha encantado este blog…..
En ocasiones me ha tocado revisar tarjetas con microcontroladores, en este momento navegando por internet me tope con tu publicación.
Gracias por compartir estas experiencias.
René Acosta.
Tecnico en electrónica.
Mérida, Venezuela
Carlos Alberto Harker Calderon dice
Don Eugenio reciba un cordial saludo y felicitaciones por su interesante BLOK.
Tengo un equipo que usa el microcontrolador STC89C58RD+, por error fue conectado a 220 voltios y su tension es de 110 Volios, se exploto la etapa de rectificacion, la cual ya repare, ahora tengo el problema que la pantalla me prende pero desaparecio el texto para iniciar el programa, tengo la duda si él MICRO se daño, usted que opina, a causa de la sobrecarga de voltaje se daño el MICRO?. Le agradezco me ayude soy de bajos recursos y me queda muy dificil comprar otro equipo de cavitacion, gracias.
Ricardo dice
buen dia, que pasa si un PIN o patita del microcontrolador se mueve? es decir no se le sale pero si se le mueve como si estuviera desprendido por dentro, ya no sirve?
jesusdan dice
Excelente artículo, como todos los que escribes.
Gracias
jose dice
tengo un microcontrolador modelo COP87L88CFN-XE como puedo comprobar si esta bueno,lleva un cristal en la placa.Es de una centralita de un camión nissan ,si le hago un reset puede funcionar.
aristides vazquez dice
Buen día. tengo un problema con un micro controlador de una tarjeta de aire acondicionado MILLER. Este micro tiene 40 pines, una eprom y un oscilador externo. El problema es que, envía señal de activación al compresor y no envía señal al ventilador de la turbina. Busco en interne su data (pines) y no e podido ubicarla.
Agradezco cualquier información al respecto.
javier dice
Muchas gracias por tu excelente trabajo sobre los microcontroladores, quería añadir un pequeño detalle, con el fin de poder hacer una prueba mas sobre el estado del micro, es medir el pin donde le entra la tensión del reset, puede ser una tensión constante o un pulso, en ambos casos si esta no esta, el micro no esta operativo, yo me he encontrado en ocasiones esta falla, la tension del reset viene dada por el “llamado supervisor del reset” un integrado simple, pero de importancia capital…siguiendo el pin del reset del micro damos rapidamente con el….un saludo
Rd Electronics dice
Excelente comentario. Una pregunta: Cuando se aplica una pulso de reset el clock se detiene? O el la señal de clock siempre esta presente mientras el micro esta energizado? Gracias.
javier dice
La señal de “clock ” esta siempre presente, si no fuera asi el microcontrolador estaría “muerto” aunque tenga la tensión de réset, Una interrupción de este redirige el contador de programa a una rutina de servicio. En definitiva, el réset regresa al microcontrolador a una condición de inicio conocida e inicia la ejecución del programa.
Un saludo
Eugenio Nieto dice
Muchas gracias por tu aportación.
Es muy útil.
Un abrazo
luis dice
buenas tarde eugenio casualidad tengo un R5F3640MDFAR EN CORTO PIN 98 TOTALMENTE A TIERRA O EL NEGATIVO espero un consejo de como grabar despues cambiarlo luis
leonardo dice
Hola; muy buen articulo, mi pregunta a vos que dispones mas conocimiento, tengo varias placas de equipos, que las mismas dan un error y es el procesador, seguramente una falla de diseño, pero ocurre a los 4 o 5 años, el procesador es un ST72F324B, existe algun elemento o equipo para leer la informacion contenida en el mismo, y luego copiarla en el nuevo micro. Por supuesto la lectura la haria en un micro que se encuentre en buen estado, aguardo tu respuesta y gracias.
Eugenio Nieto dice
Los microprocesadores y microcontroladores se protegen contra lectura en el momento de la grabación, por lo que no es posible recuperar el programa.
Saludos
FRANCISCO SANCHEZ dice
Tenogo un equipo Panasonic, modelo CS-RE9JKE (interior) y CU-RE9JKE (exterior) que estaba instalado en un negocio y funcionaba perfectamente. Al instalar un nuevo equipo, mas potente y por conductos, este me lo han instalado en casa y “sorpresa”, el ventilador de la unidad exterior se pone en marcha pero a pocas revoluciones y pasados unos minutos se para. El tecnico de la instalacion, que por supuesto la ha cobrado, me dice que es la placa de potencia y que tire el equipo y me compre uno nuevo. No me explico que un equipo que funcione, dos semanas despues esta “muerto”. No puedo comprar un equipo nuevo ahora mismo pero tampoco se como comprobar si lo que dicen es correcto. Estoy leyendo en tu blog pero tampoco se si placa de potencia es un nombre coloquial o el nombre de los profesionales es otro. Soy bastante manitas, pero soy incapaz de soldaduras y demas y mis conocimientos en electronica son muy limitados. ¿Que podria hacer? Muchas gracias
Eugenio Nieto dice
Debes buscar a un frigorista más especializado, para que te confirme si realmente hay una avería electrónica.
No es una intervención sencilla para alguien poco experimentado, por lo que no puedo darte unas instrucciones para verificarlo tú mismo.
Saludos,
Akira dice
Excelente blogal igual que el articulo,no sabia sobre el jtag.compre el libro de fuentes y es genial. Este articulo me sirvió mucho ya que estoy viendo un equipo que esta bloqueado,estoy por ver el micro que tiene,no tiene oscilador externo,así que sospecho que tendrán que enviarlo con el fabricante a desbloquearlo. he revisado toda la placa y esta en orden todo.
Saludos
Eugenio Nieto dice
Me alegro de que te hayan servido, tanto el libro como el artículo.
Si has descartado el resto de la placa, seguramente sea trabajo para el fabricante.
Saludos
Fran dice
Otro gran articulo, enhorabuena.
Un saludo.
Fran de Málaga
Eugenio Nieto dice
Muchas gracias Fran.
¿Ya has experimentado con el JTAGMaster?
Cuenta, cuenta 🙂
Valentin dice
excelente gracias por hacer mas fácil entender estos temas y el JTAG
Eugenio Nieto dice
Gracias a ti, Valentín.
Raimundo dice
Muy bueno, excelente, gracias.
Eugenio Nieto dice
Muchas gracias Raimundo
Akira dice
Excelente artículo.
Eugenio Nieto dice
Muchas gracias
Nelson Jair Gómez Aguilar dice
Compañero:
Felicitaciones por tan buenos aportes al conocimiento.
Se nota que pones todo tu interés en buscar y orientar adecuadamente a los técnicos y hobbistas de la red
Felicitaciones
Eugenio Nieto dice
Muchas gracias, Nelson.
Saludos
sergio dice
Muy buen articulo
Eugenio Nieto dice
Gracias Sergio
roberto arevalo dice
muy bueno el saber no ocupa lu gar
Eugenio Nieto dice
Gracias Roberto
santiago chile dice
profesor le puedo hacer una pregunta.
es para hacer un trabajo de escuela
cuales son las causas mas comunes que dañan a los micro controladores en equipos electrónicos
Eugenio Nieto dice
Sobrecargas y cortocircuitos en las salidas, sobretensiones en las entradas o en los pines de alimentación, altas temperaturas, defectos de montaje…
Yo diría que son las más comunes.
Saludos!!
Daniel dice
Excelente, me viene de perlas ya que tengo un microcontrolador que tiene un corto supuestamente y todo apunta a que podria estar en el microcontrolador un STM32F103VCT6 aunque despues de lo que has dicho tengo algunas dudas respecto si podria estar dañado,lo de grabarle el software original creo que está solucionado ya que tengo el repuesto para sustituir el microcontrolador y este tiene un software por usb que le instala el firmware y el software del propio microcontrolador,lo del JTAG,I2C,SMbus y diferentes conexiones es algo que me interesa bastante ya que algunos de los equipos que reparo tienen estas conexiones y me gustaria aprender a usarlas
Eugenio Nieto dice
Ánimo con la avería, espero que lo soluciones fácilmente.
Respecto al JTAG, con un conversor puedes conectarte fácilmente, aunque la verdadera potencia está en el software que utilices.
Hace poco pude ver en acción un equipo de ABI, y la verdad es que ayuda bastante a diagnosticar.
Sergio Soriano puede darte más información.
Saludos
Alejandro dice
No respondiste que paso con el microcontrolador de la tarjeta inverter, ya que a mi me esta pasando el mismo problema ya pedí uno solo que llega en 2 meses y es mucho tiempo la espera