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8.4. Solución de problemas

Lo más habitual es que los programas y circuitos no funcionen en el primer intento. Esto le ocurre hasta a los más experimentados, nadie se libra de la ley de Murphy.

Los fallos más frecuentes y también los más difíciles de encontrar, suelen ser a su vez los más simples. Son fallos del tipo ¿por qué no funciona esta televisión? sin darse cuenta de que no está enchufada.

A continuación se presenta una lista de los errores más comunes para que pueda servir de guía para encontrar esos fallos que se resisten y tanto trabajo dan.

¿Está Conectado?

Hay múltiples versiones de este fallo tan común. En este punto hay que destacar que la comprobación debe hacerse de forma que se asegure la buena conexión con total fiabilidad. No basta con mirar si el cable está en su sitio. También hay que comprobar que existe continuidad, se debe comprobar con un polímetro que llega la señal y que no hay otras conexiones indeseadas, como un cortocircuito. Antes de continuar buscando fallos más complejos debe quedar completamente comprobado que la conexión es correcta. A continuación se encuentra una lista con versiones muy comunes de este problema.

¿Está conectada la alimentación y tiene la tensión correcta?

La comprobación más sencilla y más segura consiste en medir la tensión de alimentación del circuito con un polímetro. Si el circuito dispone de un led para comprobar la presencia de alimentación también servirá de ayuda, pero con un led no se puede asegurar que la tensión es la correcta.

En general no es suficiente saber que el circuito está conectado, porque esto puede despistar. Imaginemos una placa conectada a un cable USB que la alimenta. Evidentemente la placa está conectada, pero ¿Está conectado el otro extremo del cable? ¿El hub al que está conectado el cable está a su vez conectado al ordenador? ¿El ordenador está en marcha? ¿Alguno de los cables está cortado? ¿Alguno de los interruptores de encendido no está en posición encendido o se ha quedado a medio camino? Lo más seguro es comprobar la tensión de alimentación en el circuito final.

¿Está conectada la señal analógica?

Al igual que en el punto anterior, lo más seguro es medir con un polímetro el nivel de señal que llega al circuito. Al intentar medir una señal analógica, siempre mide lo mismo o sólo se recibe ruido. En este caso hay que comprobar varias conexiones:

  • ¿Está conectada la masa?
  • ¿Están conectadas las señales de referencia de tensión V+ y V-?
  • ¿Tiene continuidad el cable que va desde el sensor hasta el microcontrolador?
  • ¿Hay algún cortocircuito que no permite que llegue la señal?

¿Está conectada la señal a la patilla correcta?

La primera entrada del puerto RA es RA0 y la segunda RA1 esto puede llevar a confusión en alguna ocasión ¿Está la señal conectada a su entrada? Si hay una confusión en el puerto de entrada/salida comienzan los problemas ¿Está conectada a RA o a RB? En algunos microcontroladores es posible asignar las entradas/salidas a las patillas por software ¿Está bien configurada la patilla de entrada/salida?

¿Está conectada la resistencia de Pull-Up o Pull-Down?

Ciertas salidas necesitan tener una resistencia conectada a la alimentación para que la salida pueda dar señal. Es el caso de algunos circuitos comparadores como el LM311 (salida en colector abierto) o algunas salidas especiales de microcontroladores (salida en drenador abierto). La mejor forma de comprobar el funcionamiento correcto es comprobar la tensión en la patilla con un polímetro. En estos casos una lectura detallada de la hoja de características (datasheet) puede evitar cometer este fallo.

¿Está configurada la patilla como entrada o como salida?

Una confusión en la configuración y podemos pasar horas buscando el problema. Lo más sencillo es comprobar primero la configuración de los pines de entrada y salida.

  • ¿Está correctamente configurado el pin MCLR?
  • ¿Está correctamente configurado el pin LVP para programación con bajo voltaje?

¿Hay alguna entrada al aire que recoja ruido ambiente?

Se debe asegurar que todas las entradas digitales cmos y las entradas analógicas estén por defecto conectadas a masa. Las entradas al aire pueden provocar fallos espúreos muy difíciles de encontrar y mayor consumo del circuito. En especial los pines MCLR y LPV pueden provocar fallos que reseteen el microcontrolador si no están correctamente configurados y conectados a Vdd o GND.

¿Está la polaridad cambiada?

Ciertos conectores obligan a conectar una polaridad concreta. En otros casos, un conector tiene una sola posición pero los cables están cambiados de lugar. Una alimentación invertida puede destruir el circuito y una señal analógica con polaridad invertida no funcionará. ¿La polaridad es correcta?

Las entradas digitales pueden estar activas a nivel alto o a nivel bajo. ¿Es el nivel lógico correcto?

Si la patilla de reset /MCLR está conectada con una resistencia a masa y un pulsador al positivo (al revés de su conexión normal) a partir de ahí no funcionará nada. No es frecuente cometer ese error y por la misma razón se puede perder mucho tiempo intentando encontrar este fallo.

Si un puerto del microcontrolador está configurado con entradas en Pull-up (resistencias a positivo) y se conectan los pulsadores externos al positivo de la alimentación... no funcionará ninguno.

¿Hay cortocircuito?

Puede que el polímetro señale continuidad en los cables, pero si hay un cortocircuito entre medias entonces el circuito no funcionará. Para comprobar la continuidad de un componente, hay que desconectar el componente del circuito. Hay que comprobar que no existen cortocircuitos antes de comprobar si existe continuidad.

Si este error es frecuente, hay aparatos específicos para comprobar cortocircuitos. Desde un sencillo miliohmetro hasta un complejo reflectómetro de dominio de tiempo

¿Se ha comprobado con seguridad?

Vale la pena insistir de nuevo en este punto. En muchas ocasiones se da por supuesto que existe conexión sólo porque vemos el cable en su sitio. Esto no es suficiente. La comprobación puede llevar muy poco tiempo y ahorrar bastante esfuerzo y algún dolor de cabeza.

Es fácil “ver” que dos bornas roja y negra están correctamente conectadas al polímetro... hasta que una mirada más atenta permite ver que las bornas están conectadas en modo tensión, mientras se intenta medir corriente.

¿Las variables y constantes están correctamente configuradas?

Este es un apartado que genera fallos frecuentes y difíciles de encontrar porque se da por supuesto que debería funcionar correctamente. El lenguaje por defecto que se tratará es el C, porque es el lenguaje de alto nivel más frecuentemente utilizado para programar microcontroladores.

¿Las variables pueden contener el dato?

Un bucle de 1000 repeticiones no podrá hacerse con una variable de 8 bits. Una variable de 8 bits con signo sólo podrá contar hasta 127. Los valores mayores confundirán al bucle al pasar a valer negativo:

signed char i;
for(i=130; i>0; i++) print i;

Este código no imprimirá nada, puesto que i se inicializa con un valor menor que cero (i = 130 = -126 en formato de 8 bit con signo)

¿La base de numeración es correcta? Se debe comprobar que estamos utilizando una base de numeración adecuada:

a = 0x11001100;   // Se está utilizando base hexadecimal, aunque parezca binario

¿Hay definiciones repetidas o fuera de contexto?

Si hay una definición de una constante “#define” en un punto del programa y se vuelve a definir en otro punto, esto puede dar lugar a confusión a la hora de programar. Las definiciones deben aparecer sólo una vez.

Las variables locales de una función se superponen a las variables globales. Hay que llamar a las variables globales de forma que no coincidan con las variables locales.

¿Las condiciones están correctamente escritas?

Las condiciones son una frecuente fuente de errores. Algunos de los más frecuentes son:

Escribir un sólo igual es incorrecto:

if (a = 1)     // Incorrecto. Se asigna 1 a la variable 'a'
if (a == 1)    // Correcto

if (0xF0 & 0x0F);    // Incorrecto, resultado falso
if (0xF0 && 0x0F);   // Correcto, resultado verdadero
if ((0xF0 != 0) && (0x0F != 0));   // Más correcto aún, la condición aparece explícita