Detalių kojų žingsnių skaičiavimas

Jau kelis kartus padariau grubią klaidą skaičiuodamas detalių kojų žingsnį. Kad daugiau tai nepasikartotų ir kiti nepakartotų šių klaidų, rašau šią žinutę…

Labai daug elektroninių detalių turį daug kojyčių išdėstytu eilėmis. Norint padaryti PCB ar dar kam nors dažnai reikia sužinoti koks visdėlto atstumas tarp kojų. Galima pamatuotį tą atstuma su kokiu matuokliu, bet kad ir mažiausia paklaida, naudojant daugiau kojų, sukelia neatitaisomą suminę paklaidą. Tai aktualu ir konvertuojant metrinius ir colinius dydžius- pvz. DIP/DIL korpusu kojyčių atstumas metrinėje sistemoje dažnai laikomas 2.5mm (tai rodos ir būdavo rusiškoje dokumentacijoje). Deja montuojant dideles mikroschemas galinės kojytės jau nelenda į skylutes. Kodėl? Ogi todėl, kad DIP/DIL mikroschemos yra colinės (dar vadinamas “imperinės skaičiavimo sistemos”) ir atstumas tarp kojyčių yra 2.54mm (2.54000808 jei tiksliau).
Dar viena problema- metrinės mikroschemos. Kokios problemos? Kaip jos kyla? Ogi todėl, kad printeriai savo rezoliucija skaičiuoja coliais, tiksliau- taškai į colį (DPI- dots per inch).

zingsnis

Žingsnis skaičiuojamas taip- pasiimam detalę su kiek galima daugiau kojų. Išmatuojam atstumą tarp galinių kojų centrų.

Žingsnis=atstumas/(kojų_kiekis-1)

(svarbiausias momentas tai tas “minus vienas”)

Pavyzdukai iš paveiksliuko:

1. Žalia detalė. 10 kojų. Atstumas: 31.5mm. Žingsnis=3.5mm.
2. DIL korpuso ROM čipas: 16 kojų. Atstumas: 38mm. Žingsnis=2.5333… mm. Tikslus atstumas 2.54mm. Matyt netiksliai pamatavau, turėjo gautis 38.1mm, Tačiau liniuotė neturi 1/10 padalų.
3. PLCC korpusas, EPM7064SLC44 CPLD: 11 kojų. Atstumas: ~12.6mm. Žingsnis=1.26mm. Pagal dokumentaciją: 50mils t.y. 50/1000 colio=50*25.4/1000=1.27mm. Kiek trumpoka mikroschema, kad su paprasta liniuote pamatuoti.

Nu ir paprasti koeficientai:

1″ (colis) = 2.54 cm = 25.4mm.
1 mils = 0.001″ colio.
1′ (pėda) = 30.48 cm.
1′ (pėda) = 12″ (colių).

Dirbtuvės

Persikėlėm iš to nelemto smirdančio pusrusio į Petrašiūnų rajono civilinės saugos viršininko kabinetą. Senasis savininkas per revoliuciją tepė slides, patalpos prastovėjo tuščios, o dabar įsikraustė blogo autorius. Nuo civilinės saugos viršininko liko visa dokumentacija, sieninė spinta su knygom, keletas vimpelų su tarybine simbolika ir keletas anspaudų… 🙂

Dabar dirbtuvės atrodo maždaug taip:

Dirbtuves
Mano stalas- spec užsakymas 180cm ilgio, 120 pločio (jei teisingai atsimenu, pamenu, kad baldininkai stebėjosi kam reikalingas tokio dydžio stalas.). Keletas senų kompiuterių, monitorių, stacionarus prailgintuvas kuris jau užpildytas ir šiaip visoks šlamštas…

Toliau bus daugiau nuotraukų, todėl spauskit šią nuorodą: Continue reading →

Atari overkill

Prieš n metų buvo tokie 8 bitų kompiuteriukai ATARI. Tai mano pirmasis kompiuteris. Kažkada, pamačiau skelbimą ir nusipirkau vėl tokį kompiuteriuką (tiesa reikėjo jį susiremontuoti: pakeisti vieną RAM čipą ir per naujo papaišyti klavietūrą). Šie kompiuteriai turi kelis softo įvedimo metodus: iš kasetinio magnetofono, iš diskasukio ir iš atminties dėžučių (kartridžų- nuo angliško žodžio cartridge). Sentimentinio priepuolio metu nutariau pasidaryti kartridžą (jau seniau buvau pasidares diskasukio emuliatorių su PC). Kiek paskaitinėjęs internete radau, kad tu kartridžų yra įvairiausių rušių. Galima pasidaryti labai paprastą, tik iš ROM čipo, bet norėjosio ką nors šustresnio. Taip ir kilo šis projektas…

Atari 8 bit cartridge
Čia mano turimas kompiukas Atari 65XE (turėjau aš ir 130XE, su 128K atminties) ir keli eksperimentai.

Atari 8 bit cartridge
Paprasčiausias 8K kartridžas su kiek per didelę Am27C512 mikroschema. 🙂

Atari 8 bit cartridge
O čia projektas “Atari Overkill”. Tinka standartinės flash tipo atmintys (įdėta SST 39SF020A) ir senoviška Alteros CPLD: Altera MAX EPM7128SQC100-15. “MAX” mikroschema išlupta iš kažkokios egzotikos- 100 kojų kaip tik leido nieko nemąstant sujungti visas išorinių elementų kojas į šį čipą. Tiesiog visos kojos iš lizdo, visos kojos iš EPROM, iš visų jumperių ir osciliatoriaus sueina į CPLD.
Dėl loginės klaidos (supainiojau Atari lizdo pinoutą) teko viską pajungti per laidus. Taip ir patogiau- nes galima operatyviai junginėti džiumperius. Geltoni KYNAR laideliai tai PCB klaidų pataisymai ir naujų įdėjų realizacija.
Toliau: Continue reading →

Keli balti LEDai iš mobilaus nuo poros AA batareikų

Užduotis: pajungti kelioliką baltų šviesos diodų (toliau LED) prie mažavolčio įtampos šaltinio. Galima jungti visus diodus lygiagrečiai, ir kiekvienam parinktį balastinį rezistorių. O jei jungti nuosekliai, reikia daugiau įtampos. Kai LED šaltinį panaudojau senus ekranėlių diodus iš Samsung SGH-E710 mobilių telefonų. Šis telefonas ypatingas tuo, kad jame įmontuotas didelis (fiziškai) diodas, kuris apšviečia fotografuojamą/filmuojamą objektą. Diodo parametrų nežinau, todėl nemanau, kad išspaudžiau iš jų visą galią.

Kaip stabilizatorių panaudojau mažutelaitį Texas Instruments čipą: TPS61040. Čipukas labai mažas, bet su kojytėm (SOT-23), todėl jį lengva prilituoti. Čipas angliškai vadinasi “LOW-POWER DC/DC BOOST CONVERTER IN SOT-23 AND SON PACKAGES” t.y. paprasčiausias impulsinis stabilizatorius. Įėjimo įtampa nuo 1.8V (kaip tik 1 ličio bačkutė arba du AA akumuliatoriai) iki 6V. Tuo tarpu išėjimas iki 28V. Vidinis raktas junginėja iki 400mA srovę.

Schema visiškai paprasta ir jai reikia labai paprastų detalių:

Multi white LED on 3V

O štai čia schema jau sulituota ant 23mm diametro plokštės. 45 omų šuntas padarytas iš dviejų 91 omo rezistorių. Apsauginis zeneris (stabilitronas) neprilituotas, nes jis “optional”. Aišku kondikai žymiai didesni nei reikalaujamas minimumas schemoje. Teorinė srovė skaičiuojasi pagal formulę: I=1.233/R.

Multi white LED on 3V

O čia jau patys šviesos diodai. Viename korpuse yra 4 šviesos diodai (po du diodus nuosekliai į porą kojų). Gaunasi kaip ir 16 diodų nuosekliai.

Multi white LED on 3V

Visa schema jau surinkta. Tas vienišas baltas diodas buvo skirtas testavimui ir eksperimentams (nesitikėjau tokio schemos mašumo- norėjau maitinti tik 4 diodus).

Multi white LED on 3V

Ir įjungta schema (maitinama iš 4V šaltinio, deja nuo 3V nėra pilno našumo):

Multi white LED on 3V

Įtampos kritimas ant diodų – 25V, srovė (matuota)- 26.6mA. Galia- 0.665W. Manau srovę dar galima kelti, nes kol kas prietaisas naudoja 198mA srovės (gi max 400mA!) prie 3.96V (0.784W)… Che 84% naudingumo koeficientas 🙂

LED automobilistui

Žinot koks populiariausias klausimas girdimas iš “automobilisto” apie LED? Kaip pajungti? O kas yra rezistorius? O kokį reikia dėti…

Rezistorius tai elementas, apribojantis srovę per šviesos diodą (LED). Pats šviesos diodas yra “srovės” vartotojas. Todėl paprasčiausias sprendimas- pajungti rezistorių ir ant jo sodinti perteklinę galią. Rezistoriaus varža skaičiuojama taip:

Susižinom, kiek mA srovės reikia diodui. Iš kažkur sužinom kiek įtampos krenta ant diodo (nuo 2 iki daug voltų. Daug tai pas specialius baltos šviesos diodus, kurie konstruktyviai sudaryti iš keleto diodų sujungtu nuosekliai diodo korpuse).

Įtampa ant rezistoriaus:

Urez=Umaitinimo - Udiodo.

Pastebim, kad Umaitinimo yra kiek kintama- kai išjungtas automobilio variklis- 12V, kai užkurtas- artėja prie 14V. O jei blogas generatorius- būna ir daugiau 🙂
Taigi jau Urez gaunasi kažkoks netikslus.

Rrez=Urez/Idiodo.

Praktinis pavyzdys:

Žalias šviesos diodas, Idiodo=15mA, Udiodo=3V.
UAutomobilio=12.5V.

Urez=12.5-3=9.5V
Rrez=9.5/0.015=633 omo.

Praktiškai pasirenkam rezistorių iš artimiausio standartinio dydžio, šiuo atveju 620 ±5% omu, bet skaičiuosim toliau tiksliai.

Pasiskaičiuojam, kas bus kai kaitaliosis įtampa:

Idiodo14=(14-3)/633=17mA
Idiodo11=(11-3)/633=13mA

Srovė kiek šokinėja, bet nėra labai baisus šuoliai. Tačiau jei reikia jungti daugiau diodų? Kiekvienam po rezistorių? Galima diodus (identiškus) jungti nuosekliai ir apseiti be papildomu balastinių rezistorių. Dėsniai tie patys, tik reikia imti didesnį diodų kritimą. Sakysim jungiam 3 tuos pačius diodus:

Udiodu=3x3V=9V.
Idiodu=15mA.
Urez=12.5-9=3.5V
Rrez=3.5/0.015=233 omai.

Jei pasidarė neigiami skaičiai, reiškia tiek diodų nuosekliai jungti negalima 🙂

Vėl pažiūrim kas bus kai užsives motoras:
Idiodo14=(14-9)/233=21mA oj… jau daugiau. Pabandykit paskaičiuoti, kas bus jei jungsime 4 diodus. Tikrai didelė tikimybė, kad diodai perdegs… O jei imti galingesnius diodus? Pasiskaičiuokit.

Tai ką daryti? Galima naudoti sudėtingus, modernius balastus. Bet jei nesinori vargintis, lituoti daugybe detalių. Ir dar brangių detalių… Ogi reikia panaudoti dvi detales- vieną rezistorių ir LM317 stabilizatoriu (apie 1Lt išlaidų). Ir gausis stabilizuotas srovės šaltinis.

LM317 gaminamas įvairaus galingumo ir įvairiuose korpusuose. Kuo stambesnis korpusas, tuo daugiau galios gali stabilizuoti aparačiukas.

Va jums aparačiukas surinktas su LM317L (smd soic8 korpusas) ir vienas SMD rezistorius (rodos 1206):
LED parinkimas rezistoriaus

O štai jums ir super sudėtinga schema bei srovės apskaičiavimo formulė:
LED parinkimas rezistoriaus

Mums reikia parinkti rezistorių pagal turimą srovę. Todėl, jei problemos su matematika, va jums formulė:

R=1.25/I (varža omais, srovė amperais).

Ir srovė bus stabilizuota. Todėl diodai bus apsaugoti ir švies tolygiai.

Tik nereikia užmiršti, kad pats reguliatorius turi tam tikrą minimalų įtampos kritimą (apie 3V, gal mažiau…). Schema tinkama ir baltiems diodams, ir mėlyniems. Ir kogero net lazeriams. Svarbu neviršyti reguliuojamos galios (priklauso nuo LM317 korpuso). Nors mikroschema gali dirbti ir 100oC temperatūroje, geriau taip neeksperimentuoti.

Supaprastintas pajungimas į STOP žibintus. Schema specifinė- be balastinių rezistorių.

ATMEGA USB 17 (Proteus)

Jei nenorite lituoti mano konstrukciją, bet norit pakritikuoti ar patobulinti softą, siūlau nusikrauti Proteus programą (ISIS, http://www.labcenter.co.uk ) ir išbandyti kas ir kaip. Didžioji dalis softo veikia ir nieko nereikia keisti. Deja nėra nei USB, nei FM75 mikroschemos, nei akseleratoriaus modelio. Termodaviklis ant I2C kažkos yra, bet reikės pakeisti bazinį adresą programoje. Accelerometro modelį gal kas nors sukurs. Bet va USB emuliacija nelabai galima, nes dar reikėtu emuliuoti ir klientinį kompiuterį ir priedo, reikėtų labai jau galingo kompo.

Proteus

O štai čia pati schema Proteus ISIS formate: Zip archyvas.

IP žemėlapis

Turim čia tokius gyvuliūkų puslapius (fauna.savel.org) ir puslapių “varikliukas” generuoja statistinį failą. Per metus laiko prigeneravo keliasdešimt megabaitų nereikalingos informacijos. Seniau aš tą informaciją ištrindavau, o dabar paprasčiausiai užmiršau… Neseniai buvau vienuose interneto puslapiuose ir radau programėlę kuri paišo interneto žemėlapį.
Kiek pamanipuliavęs su Perl programavimo kalba, išpjoviau IP adresus iš statistinės informacijos ir sumaitinau žemėlapio softui. Va sumažintas režultatas (tiesa konvertavau iš PPM formato į labiau įprastą GIF):

IP map

O štai čia pilnas, 1024 x 1024 dydžio paveiksliukas. Kryžiuku pažymėtas faunos serveris (jis sutampampa su vabolis.lt)

Nauji šviesos diodai eksperimentams

Prisipirkom pigaus Kinietiško šlamsto eksperimentams. Čia diodai kurie paprastai būna priklijuoti prie aliumininių “šešiakampių”. Ju galia 1…3W, tačiau tokiu galingumu juos reikia paleidinėti su radiatorium.

Nauji LEDai

Testavau (ir matavau parametrus) su reguliuojamu srovės šaltiniu.

Nauji LEDai

R, G ir B LEDai sujungti nuosekliai, tikrinau kiek skiriasi šviesumas prie tos pačios srovės.

Nauji LEDai

Baltas šviesos diodas. Ten šalia kabo spalvotas, bet jis nedalyvauja eksperimente.

Nauji LEDai

Maišelis “tipo” UV diodų. Bet labai jau daug tos mėlynos spalvos. Ir dar itariu, kad nemažas kiekis IR spindulių, nes fotoaparatas išviso blogai fotkina.

Nauji LEDai

Kad pamatyti antrinį spinduliavimą ant pinigo reikia va kaip prikišti. Ir tai, su akim matosi, o su fotiku nesigauna.

Nauji LEDai

Iš kažkokio pinigu tikrinimo aparato, tokio senoviško, buvau ištraukes UV LEDų blokelį. Tokį senovišką, su metaliniai korpusais ir stiklinėm akutėmis.

Nauji LEDai

Va šitie UV diodai tikrai šviečia UV spindulius. Ir neakina fotoaparato.

Išvada- Kiniečiai visada siūlo pigiai, bet kartu ir nekokybiškai.

Truputis eksperimentiškai surinktos informacijos:
LBW041050B 1W LED Emitter - 60-Lumen White: I=0.288A, U=3.47V
LBR041040B 1W LED Emitter - 40-Lumen Red: I=0.3A, U=2.65V (srovė turi būti didesnė, tik kad mano srovės šaltinis iki 300mA)
LBG041050B 1W LED Emitter - 50-Lumen Green: I=0.3A, U=2.9 ... 3V
LBB041015B 1W LED Emitter - 15-Lumen Blue: I=0.294, U=3.4V

Dėl liumenu negaliu pasakyti, bet diodai šviečia silpnokai. Matuota apie 21oC temperatūroje.

ATMEGA USB 15. (Nors čia ir ne mega)

Iš senų stacionarių NMT-450 Nokia telefonų prisilupinėjau mažiukų AT90LS2343 kontroleriukų. Tiesa, tik per atsitiktinumą sužinojau kad tai būtent šitas modelis, nes ant mikroschemos užrašyta “ATMEL 4370405”. Gal tai koks palengvintas variantas ar koks specifinis kontroleris. Paprasčiausiai buvo keletas telefonų, kur toje vietoje stovėjo čipukai su normaliais užrašais “AT90LS2343”.

Jau seniau rašiau apie RGB LEDus iš skanerio, kaip jie gražiai šviečia valdomi MCU ATMEGA16. Užsinorėjau padaryti tą patį, tik su šiuo MCU. Deja jis silpnesnis ir neturi hardware PWM.

Teko prasisukti su programiniu PWM (software PWM). Procesoriuko taktinis dažnis 1MHz, tai pagrindinis ciklas ir skirtas tam PWM generavimui, tuo tarpu pertraukimas skirtas spalvų reikšmių generavimui. Programinis generatorius leidžią neribotą kiekį skirtingai valdomų išėjimų, kad tik užtektu MCU našumo.

Software PWM ATTiny

Visa konstrukcija telpa ant skanerio elemento. Ta “mikroschema” ant geltonų laidelių tai tik programavimo kištukas. Gavosi toks kaip ir nereikalingas “gadget”- galima kur nors pakabinti ir stebėti kaip kaitaliojasi visos vaivorykštės (ir ne tik) spalvos. Pakeitus TCCR0 registro reikšmes, galima keisti spalvų kaitaliojimosi greitį. RGB diodai pajungti per 330 omų rezistorius prie PB0, PB1 ir PB2. Spalvą paskirsto skanerio optika.

Tikriausiai nesupratote kas čia per skaneris? Tai Canon skanerio vaikščiojantis daviklis. Jis pas pigius skanerius padarytas be lemputės ir optinis elementas yra monochromatinis. Kaip skanuoja spalvotą vaizdą? Ogi paprasčiausiai originalą apšviečia paeiliui su raudonu, žaliu ir mėlynu šviesos diodu ir registruoja vaizdą. Šie skaneriai nepasižymi gera vaizdo kokybę. Ypač tai matosi skanuojant juodai baltą tekstą spalvotame režime. Pasižiūrėjus į nuskanuotą paveiksliuką matosi, kad apie raides atsiranda spalvoti šešėliai…

Tamsoje, “hipnotinis prietaisas” visai gražiai šviečia. Dabar maitinu iš Liion akumuliatoriaus (3.7V), bet schemą galima maitinti ir nuo 5V šaltinio (šviečia žymiai geriau). Prie tos pačios plokštės prilitavau LM2937-5 (7805 variantas), tai dabar schemą galima maitinti ir kad nuo 12V automobilio akumuliatoriaus. Toks “mirksiukas” automobilyje turėtu atrodyti “rimčiau” nei paprastas signalizacijos diodas 🙂

Source code software PWM .

Peugeot 307: inžinieriams duoti į kuprą

Pagaliau brolis rado laiko ir paardėm tą nelemtą Pežo 307 sw. 2006 metų gimimo… Kad išimti faras, reikia nuimti visą buferį su grotelėm. Buferis pritvirtintas kokiais keturiais varžtais ir keliom plastikinėm “užspaudom”. Bet esmė ne buferyje, bet lempos konstrukcijoje. Kažkodėl, Pežo inžinieriai nusprendė, kad dėžutė su elektronika turi būti pačioje žemiausioje faros vietoje. Žymiai žemiau drenažo skylės. Šiaip ta drenažo skylė skirta tik kokiem garams, tik pripylus fara iki pusės, vanduo pasiektu drenažo skylę.

Peugeot 307

Štai ta nelemta “balasto” dėžutė kuri mums buvo reikalinga.

peugeot 307

Bet kokio mykolo pas balastą tiek tau kontaktų? Tas 5 skylučių lizdas su 3 kontaktais ir kažkokiu ekranu tai laidas iki standartinės xenoninės HID lemputės. Tačiau tas 15+2 kontaktų lizdas tai kas?
Pats “balastas” irgi labai “protingai” sukonstruotas- lizdas visiškai neizoliuotas. Kai testavau dėžutę- tai jei pili srovelę vandens ant HID kontaktų, tai tas vandenėlis sau ramiai suteka į balasto vidų. Gaunasi kaip ir vandeninis aušinimas.

peugeot 307

Viduje elektronika atitinkamo stovio. Visur žali ir balti kristalai, vietomis lakas atsilupinėjo. Prie ST semiconductors L9935 mikroschemos viena koja nudegusi, matosi juodi suodžiai…

peugeot 307

Čia jums nuoroda į didelę HID balasto nuotrauką.

Tiesa, ką daro ST L9935 (dual full bridge driver for inductive loads) mikroschema šiame balaste? Lempą maitina? Nifiga, ogi šikniai prancūzai sukišo į tą pačią dėžute ir lempos pozicionavimo sistemą. Taigi, čia ne tik balastas, bet ir lempos kraipaliojimas. Taip “palengvinama” remonto užduotis- netinka unifikuotas Osramo balastas už 278Lt+PVM, netinka ir Dainės balastas. Čia, bliamba, tinka tik suknistas Peugeot koncerno produktas.