sunnuntai 28. toukokuuta 2017

Hi-Hi boardilla kytkis

Aloitin jo perjantai-illalla hi-hi boardin routtaamista.

Nyt pitäisi vielä tarkistaa, riittääkö kortin ominaisuudet.

Ulostuloja on
-Isovirtaliitin (virtarajoitettu ulos ja valinnainen open drain)
-analogiliitin
-koaksiaali pulssit tai analogi ulos

Laaditaan taulukko:

NimiIsovirtaanalogikoaksiaali
ionisaattori+captureIonizer, virtaraja,gpio+12v tai -12v
pumppu+offsetpumppu,gpio softpwm+-12v
hvdcHV supplydac bufferhw PWM

Ainut kysymysmerkki tuossa ylläolevassa listassa on ionisaattorin gpio (tai open drain). nykyistä ionisaattoripoweria ei voi ohjata muutoin kuin virtarajalla.(1A?). Mahdollisesti sitä voisi käyttää open drainina vaikka reed releiden vetämiseen, jotta hv:n polariteeti olisi vaihdeltavissa. Nyt ionisointilähteen polariteetti vaihtuu ruuvimeisselillä.

Meni kivasti 3kpl. Tämä tarkoitaa osh-parkin tapauksessa pientä säästöä, kun levyt tulevat kolmen kappaleen monikertoina.

Arvioin että levystä tulisi 33mm leveä ja noin 70mm pitkä. Pituutta pystyy todnäk lyhentämään 10mm kun asettelee osat fiksusti. Levy on kalliimpi kuin ilgallo. Komponentit todnäk halvempia. (komponenttivalikoimaa ei ole vielä lyöty lukkoon)

Iha paskasti routattu levy, ei kehtaa näyttää kääntöpuolta. Oleellista tuossa on liitinten paikka.

Seuraava kysymys onkin, miten tämä vaikuttaa kaapelointiin. Meneekö kaapeloinnin kanssa johdot sekaisin.  Tarkoitus olisi HI-HI korteilla, ilgallolla ja superfretillä onnistuisi rakentaa laite. Raspberryn päälle menisi vain kortti, jossa pinniriman pinnit johdotetaan sopiviin liittimiin tai piikkirimoihin. Sellaisen kolvaa vaikka protoreikälevystä. Liittimet on kivoja, sillä näin väärinkytkennän mahdollisuus pienenee.

Tarkoituksena on tosiaan käyttää ATX poweria, kun FAIMS driveri jaksaa kyllä hörppiä ampeereita. Lisäksi ATX powerissa riittää piuhoja joista jakaa maata yms. Raspberry raksuttaisi +5v standby piuhan varassa. Raspberry kontrolloisi PS_ON signaalia. Laitteen virtanappi olisi ihan softallinen. Etua tässä on siinä että raspberry kykenee tekemään hallitun shutdownin eikä microsd:n filusysteemi mee paskaksi niin helposti.. Eihän tuo raspi paljoa virtaa vie, joten voisi olla mahdollista että raspberryn saisi päälle verkon kautta, vaikka laite näyttäisi sammuneelta.

 Ja kyllä. Nimi on jo annettu. Projektin nimi on "Fatpuppy One". Todennäköisesti maailmaan putkahtaa ensin "Fatpuppy Zero" 

Fatpuppy johdotus hi-hi boardeilla

Varsinainen raspberryyn liitettävä protokortti tulee sisätämään liittimet, 3.3v regun (koska raspin +3.3v:stä ei saa paljoa virtaa ja on herkkä jännitepiikeille yms), pari vastusta lediä ja nappia varten.
Kytkentä raspberryn liittimeen

Plääni

Aivan ensin kolvaan kasaan tuon raspberrylevyn ja alan testaamaan, tuottaako softa siedettävää softpwm:ää pumpulle kun raspilla pyörii kaikkea muuta,

Toinen jännäkakanpaikka on I2C väylän kapasitanssi. Riittääkö vai pitääkö miettiä jotain driveri-ratkaisua?

Sitten teen hi-hi boardille komponenttivalintoja, viimeistelen leiskan,  tulostan paperille leiskan....korjailen yms... laitan hi-hi boardin tilaukseen..

torstai 25. toukokuuta 2017

HI-HI-Board, aloittelua

Helatorstaina tuli koodattua pumpunohjausta. Ilmeni että servoblaster tulee oletusksena pinnejä jotka löytyvät ensimmäisistä 28:sta pinnistä Eli Raspi1:n pinneistä
https://github.com/richardghirst/PiBits/tree/master/ServoBlaster

Tarkoituksenani on siis koeponnistaa hieman softapwm:ää, kun samalla generoin FAIMS ohjaussignaalia, mittaan I2C:llä painetta ja pyöritän prossua raskaalla kuormalla.  Lopputuloksena pitäisi saada tieto kannattaako softapwm ylipäätänsä vai onko pakko laittaa joku arduino apupyöriksi?


Tämä tarkoittaa tietenkin sitä että suunnittelemani pinnijärjestys raspberry levyssä menee uusiksi. Noh, onneksi en tilanut levyä :) JEE.

Tarkoitukseni oli lisätä analog devicesin jokin AdUM:sta isoloimaan ilgallolle menevän SPI:n.  Sitten esitin kysymyksen itselleni:  Miksi pitää isoloida jos ilgallon maa tulee jännitesyötöstä... SPI liittimen vierestä. Ei pelkoa maavirroista.

Aloinkin piirtämään yksinkertaista 3.3v <->5.5v tasomuunninta.
Mutta sitten AD-HD:nä piti mennä ebaystä katsomaan. "Logic level converter"

Joo... levy jllä olevia erottimia saa. Joten hieman kyseenalaistui se että levyalaa tulisi käyttää
http://www.ebay.com/itm/4-Channel-4CH-IIC-I2C-Logic-Level-Converter-Bi-Directional-Module-5V-to-3-3V-/322317956673?hash=item4b0ba5b641:g:N20AAOSwal5YHZSv
Tuossahan on siis 2 kanavaa, mutta kiinalaisittain laskien 4

Suunittelemani raspberryn liitinlevy ei ollut kaikista näteimmän muotoinen eikä liitinsijoittelu ole erityisen kätevä. Etua siinä on se että levy vähentää piuhojen määrää ja väärinkytkentä ja käräyttäminen tulee epätodennäköisemmäksi mitä harakanpesä-himmelillä.  Haittaa on se että jos teen levyn... muutosten tekeminen voi olla hankaa. Niin ja levy on tehty tiettyä yhtä tarkoitusta varten. Mieluusti tekisin levyn jonka voisi kopioida johonkin muuhunkin projektiin... mutta ilman että siinä on varauduttu turhilla ominaisuuksilla.

Komponenttien sourcaamisen... puhumattakaan routtaamiseen kuluvan ajan yms kannalta fiksua olisi käyttää valmiita edullisia kiinamoduleita. Ja esimerkiksi DAC:ia saa halviten breakout-modulina.

Onhan ne modulit näppäriä, mutta

  • Kaikkia toimintoja ei saatavilla
    • virta-jännite vahvistin
    • hi-side switchit
    • DAC tasomuunnin... uni/bipolar
  • Kiinnitysmekanismi: ei ole (reunaa ja pinnejä lukuunottamatta)
  • Moduleiden littäminen piuhalla keskenään
    • Yksi moduli tippuu pöydältä ja vetää muut modulit mukanansa
    • Kun laitteen koteloi, johdot on solmussa välittömästi kun kannen sulkee
  • Systeemistä tulee helposti johto & modulikasa
    • Ei ole mielekästä teettää "aluslevyä" moduleille
    • Reikälevy menisi... mutta ruma? piuhakötöstys?

Pohdin ongelmaa koirapuistossa ja päädyin seuraavanlaisiin ajatelmiin
  • Nykyisestä raspberrylevystä tulisi turhan spesifi tähän projektiin
  • Ei spesifi levy
    • uudelleenkäytettävä, kopioitavissa
    • myytävissä / lahjoitettavisa
  • Raspberryn pinnien käyttötapa voi projektin edetessä muuttua
  • Nykyiselle raspberrylevyllä useita lähdes samankaltaisia ominaisuuksia
  • Levyissä maksaa aloituskustannukset
    • Tosin oshpark. 3kpl monikerroissa, ei paljousalennusta
    • paitsi medium run $1 per neliötuuma, minimi 100neliötuumaa total.
  • Yleiskäyttöinen levymoduli?
    • Vaihda kalustusoptioilla

Hahmotelma

Sössötys sikseen... tässä hahmotelma.

Ihmettelette varmaan miksi HI-HI board... noh kyseessä on eräs sisäpiirivitsi.

Survoin kytkikseen DAC tasosiirron, FAIMS TTL signaaliajopuskurin




Eli tuossa on inputtina 4 karvainen JST liitin
  1. analogIN/pulseIN (voi olla kans 0 tai 3.3v GPIO:sta jolloin kaksitasoinen)
  2. drain / serial resistor to out
  3. hi side switch control
  4. GND
Ulos tulee kaksi kolme liitintä
  1. Bipolaariliitin
    1. Positiivinen kortille
    2. gnd
    3. Analog out
    4. Negatiivinen kortille
  2. Koaksiaaliliitin
    1. Vaihtoehtona analog out tai kanttiaaltopuskuri out
    2. Runko on maassa
  3. Iso ruuviliitinplugi (4pin.... 2pin+2pin kalustusvaihtoehdoksi)
    1. Pos käyttösähkö sisään
    2. Maa, johon saa käyttösähkön powerin maan hyvin kiinni
    3. Virtarajoitettu hi-side kytkin
    4. Drain tai GND, tästä käytettävän laitteen saa maadoitettua jos ei saa kytkettyä pin 2:een

Isompi kuva

Ilta tuli ja pitää mennä nukkumaan.  Sen voin kuitenkin sanoa että tarkoitus olisi että näitä kortteja olisi tarkoitus kytkeä pinoon korokepaloilla ja mahd koteloida jotenkin.

Palaan aiheeseen viikonloppuna



maanantai 22. toukokuuta 2017

Kenno, aloittelua

Viikonloppu meni töllotellessä  Youtubea, Erityisesti google I/O 2017 konferenssia.
https://www.youtube.com/channel/UC_x5XG1OV2P6uZZ5FSM9Ttw

Törmäsin kiintoisaan uutiseen, että androidissa tuetaan javan rinnalla kotlinia https://kotlinlang.org/. Ja android studio tukee kotlinin ja javan välistä koodin muutosta... vain copypastea ja java muuttuu kotliniksi... javakoodia voi kutsua kotlinista ja toisinpäin... vau....

Tämä sai minut harkitsemaan androidia alustana. Varsinkin kun google tuntuu tunkevan androidia ties millaisiin härpäkkeisiin. Kotlinia en ole vielä kokeillut, mutta noin kielenä se tuntuu paljon tiiviimmältä ja mukavemmalta kuin java.... Java saa itseltäni oksennuksen nousemaan, niin höttöinen paskakieli.... Tosin epäilen että kotlini ei päihitä golangia nopeudessa ja konkurenttien ohjelmien kehityksessä. Eikä kotlinilla väännetä lambdafunktioita kuten javascriptillä. Erityisen tärkeää konkurentit hyvän suorituskyvyn ohjelmat ovat erityisesti "lähes reaaliaikaisissa" sovelluksissa missä käsitellään rautaa ja rauta-ajureita.

Taitaapi kotlin olla vaan javan tekohengittämistä.

Päätin että en ala vielä suurempia kokeilemaan kotlinilla. Yritän saada faims-laitteiston raudan toimimaan jotenkin vanilla linuxilla ennen uskaliaampia kokeiluita.

Koodasin myös satunnaisia paloja softaa varten...  ja aloin tosissaan suunnittelemaan laitteeseen mittauskennoa.

Tarkoitus olisi tuottaa ilmatäytteinen kondensaattori. Itselläni on vanhasta piirilevynsyövyttelykötöstyksistä jäljellä muutama kuparilevy.  0.4mm ja sitten reilu 0.7mm paksuista. Yksipuolista kuparilevyä.

En suosittele nykyään  levyjen syövyttelyä  (toner transfer:ia käytin) jo siitä syystä että oshparkista saa edullisesti laadukkaita JEP:lisiä ja silkkipainatettuja levyjä.. Toinen syy on se että en viitsi paskoa omaa kämppää... eri asia oli kun asui vuokralla :D

Ideana olisi leikata ja veistellä näistä kenno. 80-luvun neukkuajoista alkaen faims kennoja on kasattu liimaamalla piirilevyjä, metallikalvoja, muovileristelevyjä... ja ties mitä yhteen.

https://sem.org/wp-content/uploads/2015/12/sem.org-2003-SEM-Ann-Conf-s17p01-Invited-MEMS-Development-Draper-Laboratory.pdf

Kaikenlaiset hifistelijät tekevät kennoja lasista, keraamista, piikiekoista yms...  Itse näkisin että harrastelijakäyttöön soveltuva faims mittalaiteen mittakenno voisi ihan hyvin olla itäsaksa/neukkutyyliin belomorkanal huulessa väännetty haiseva kötöstys. "Clean rooms are for pussies."

Itseasiassa kunnianosoituksena "Arifov Institute of Electronics, Uzbek Academy of Sciences":lle voisin nimetä kennon mahorkaksi .. Onhan tässäkin "kanava" :D
https://fi.wikipedia.org/wiki/Belomorkanal

Nimiehdotuksia otetaan vastaan.

Jos kuvitellaan että ebayn korkeajännitepoweri pystyisi +400v maksimikenttään... vaikka parin prosentin pulssisuhteella. Eli 400v/0.4mm = 1000v/mm. Ja faims ihmiset tykkäävät käyttää driftiputkimaailman painolastin takia senttimetriä.. eli 10kv/cm
https://yost.chem.ufl.edu/research/faims/

 At such higher fields (above 10,000 V/cm, as opposed to the 200 V/cm considered low-field), the mobility may now be expressed by the following equation:

OUJEAH!!!!..... eli 0.4mm on perusteltu valinta.  Muistelu ja pikainen goolaus paljastaa että ilman läpilyöntijännite on jotain 1-3kv/mm
https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_breakdown
Eli liikumme oikealla alueella. Niinpaljo kenttää ku perse kestää :D  Läpilyöntijännitettä on itseasiassa paha arvioida ilmassa... riippuu kosteudesta, paineesta..yms asioista. Tietenkään unohtamatta sitä että kondensaattoriin vedetään pumpulla ioneja.


Kennon rakenne. Vasen keskilevy kytkeytyy ylälevyn pädeihin ja johtaa ne ulos kennosta. Symmetrinen alapuoli ja vasen keskilevy johtaa alalevyn pädit niin että johtojen liittäminen onnistuu. Ruuvit puristavat koko pakan kasaan. Tiivistetään tarvittaessa vaikka liimalla.
Rakenne on ylläolevan kuvan kaltainen. Kontakti muodostuu kun levyt painautuvat yhteen. Johdot juotetaan siivekkeisiin.

Kennoon tulisi useita kenttiä.   Poikani kohta 3v, Valio (Minimyth Alpha Active) joka valmistuu kohta yorkillisesta korkeakoulusta (yorkillinen fysiikka)... muistutti minua ikävästä asiasta. Käytän ionisointiin electrospraytä, jolloin on vaarana että electrospraystä voi iskeä usean kilovoltin valokaari FAIMS pädiin ja se voi hmm.. käräyttää max 800v kestävän superfretin...mahdollisesti jopa käräyttää ooffset oparin..dacin ja raspberryn jos ikävästi käy...

Sitävarten Valio neuvoi että laitaa siihen eteen nollakentän. Eli maata ylä ja alalevyyn vähän matkaa. Tällöin jos korona iskee, se iskee maahan.  ja ionisointikenttä ei pääse läpi reijästä joka on ympäriinsä nollapotentiaalissa.. Sensijaan ionit menevät ilmavirran mukana. Ja kerran kun ionit imeytyvät maalevyjen väliin, niitä ei siellä liikuta muu kuin ilmavirta ja difuusio... kun sähkökenttä on nolla.

Eli suojakenttä, faims suodatinkenttä, ja sitten toinen suojakenttä että faims ei poksauta ilgalloa.. Sitten ionit kaapataan positiivisella tai negatiivisella jännitteellä mittauslevyyn.

Askartelin pahvista kennolevyn mallin ja sen jälkeen leikkasin kuparilevyt, liimasin jesarilla yhteen, tein reijät. En vielä viistonnut pädejä. Siinä saakin olla tarkkana ja varoa ettei veistä sormeensa.

0.4mm korkea ja 7mm leveä ilmakanava. Ennen pädien viistoamista ja kuparin poistoa ruuvinreikien ympäriltä.

Sitten iski ikävä ajatus, että aluksi voisi sittenkin yrittää hieman karkeampaa ratkaisua. Aluksihan pitää saada selville paljonko electrospray tuottaa virtaa.. ja riittääkö tasmanian tuottama 3kPa staattinen alipaine vielä virtauksellekkin.

Kokosin hieman korkeamman kennon. Veistelen siihen suojamaan eteen vaikka helatorstai-lomalla jos sattuu olemaan aikaa ja saan pumpun PID säädön pelittämään... Niin ja tein sovittimen jolla saan kennon kiinni letkuun ja mitattua painetta.


Tulin siihen ajatuksiin että tuonmallinen paineanturin kiinitys ei välttämättä ole paras mahdolinen. Mielellään koko paine/kosteus/lämpötila levy olisi ilmavirrassa. Ainakin lämpötila vastaisi paremmin mitattavan kaasun lämpöä ja sensorin itselämmitysvaikutus jäisi pienemmäksi.


Noh, saa nähdä mitä tästäki paskasta himmelistä tulee.  Vahvistin on ainakin herkkä kuin loukattu pissis kahden siiderin jälkeen. Muuta kuin häiriöitä en ole mitannut..perkele.  Tilanne on oikeastaan epätoivoisempi miltä vaikuttaa.

Mutta eipä hätää, fysiikka auttaa ja elektroniikka ei tässä projektissa ole mitään äärimmäisen hankalaa.

maanantai 15. toukokuuta 2017

Etenee hitaasti mutta varmasti

Yritin laatia AD7705:sta blogikirjoitusta, mutta eihän siitä tullut hevon helvettiäkään.

Asioita tapahtunut

Julkaisin tasmanian tuholaisen roottorin thingversessä. Vuorokaudessa kävi yli 1000 katsojaa.
http://www.thingiverse.com/hjkoskel/designs
Sain myös vinkin että

Using spiral gasket instead of bearing between rotating and stationary parts will get the best gap tolerances, IMHO

Spiral gasket... googlailin ja katsoin ebaystä. Mietityttää onko gasketissa sisäkkäisiä renkaita vai spiraali. Spiraali ei tietenkään toimi, kun pumppu pyörii.

Perustin myös twitter-tilin

Sitten uudelleenkirjoitin AD7705 go kirjaston ja nyt se toimii. Tai toimii ja toimii.  Kalibrointi on vähä perseestä AD7705:n kanssa


Kentällä ei kykene tekemään kuin self ja zero kalibraatiot... Ilgallon seuraavaan versioon voisi tosiaan harkita jumpperointimahdollisuutta. Eli mega tai gigaohmivastuksen rinnalle jumpperoitavaa pikkuvastusta.  DAC:lla voisi syöttää vahvistimelle jännitettä. Saisi korjattua vastuksesta johtuvat epälineaarisuudet.

Kalibrointi pitää tehdä per kanava, per gain, per sämpläysnopeus. Ja per toimintalämpö.

Harkitsin myös että ADS1115 voisi olla myös pätevä ADC.

Postilootaan kolahti kaksi AD7705:sta.  Toisen kolvasin ilgalloon kiinni. Alkuperäisestä onnistuin töhöämään foliot ylös.

Tosiaan jos pinnillisten lisäkorttien kanssa harkitsee puljaavansa enemmän.. tarvitsee liitännän johon tökkiä kortteja
 
Kokemuksesta voin sanoa että irtokorttiratkaisut on ihan perseestä. Entistä pomoa lainaten "tästä ei tehdä mitään kortistoa, tai kohta me kaikki ollaan kohta kortistossa"

Kokeilin myös ilgalloa... ja se soi kun kytki koaksiaalikaapelin ja siihen koaksiaalikaapelipätkän jonka päässä ledi (joo, ledi on näppärä virtalähde testailuun).

Seuraavaksi

  • Katson onko AD7705:ssa kalibraatio-operaatiossa bugi tai väärinymmärrys
  • Pushaan githubiin goAD7705:n
  • Siistin ja julkaisen DAC-skooppi ohjelman, millä testailin ADC:tä
    • yksinkertainen softa, mutta helppo ohjata komentoriviltä
  • Korjaan AD7705 levyn
  • Selvitän miksi ilgallo nyt soi
  • Suunnittelen ja tulostan tasmanian tuholaiseen kotelon
    • Jotta uskaltaisi käytellä ilman pelkoa näön menettämisestä
    • Koteloon paikka paine/lämpö/rh-anturille
    • Selvittelen onnistuuko säätö riittävän hyvin softapwm:llä  (raspin rautapwm varattu superfretille)
  • Suunnittelen ionikaapparin tasmanian tuholaiseen
    • Helppo liittää ja vaihtaa pumppuun (todnäk letkun päähän, ettei pumpun pärinä johdu)
      • koska ionikaappari on eräänlainen kondensaattorimikrofoni...
  • Raspberrylevyn uudistettu versio
    • SPI 3.3v <->5v muunnos, mahdollisesti jopa erotettu
    • tuki ADS1115:lle?
    • Selvittely voisiko 3-karvaisen quadrukoptermoottorin ohjauselektroniikan toteuttaa levylle
      • Vähempi osia
      • mahdollisuus käyttää jossain muussakin?
Kyllä tässä työtä riittää.... nyt pitää lähteä palkkatöihin. Onneksi kesäloma on edessä




perjantai 5. toukokuuta 2017

Raspberryn levy, hahmotelma

Tässä viikolla tuli vähän suuniteltua ja routtailtua raspberryn päälilevyä.

Missään nimessä se ei ole valmis, nyt vain vähemmän paska. Kokoa levyllä on 73mmx74mm eli siis 2.87tuumaa *2.95tuumaa=8.46neliötuumaa.. eli alle 45taalaa per 3 levyä eli 15e/kpl OSH parkissa.

BOM:ssa arvioin osien hinnaksi reilu 18euroa, josta 6.5e on eräs hemmetin kallis linearin yksittäinen lutikka, mille voisin löytää edullisen kiinavaihtoehdon..

Siis osat ja levy maksaisivat päälle 30euroa.

Minkään valtakunnan häiriö, väärinkytkentä ESD tai EMC suojausta tästä levystä löydy.  Veikkaan että hinta voi jopa tuplata jos levyn tekisi kaikkien hyvien tapojen mukaan.

Skema


Leiska

Yläpuolelle tuleva osa.  Raspberry levyn alapuolelle
Leiskassa on vielä säätämistä ja mahd liittimien pinijäjestysten kanssa arpomista. Sivu jolla ei ole liittimiä tulee raspberryssä ethernetin ja usb-liitinten puolelle. Siirsin pintaliitoskomponentit alapuolelle tarkoituksella. Eipähän nappaa niin helposti vapaana heiluvia johtoja yms... ja johtojärjestyksen kertovalle silkkipainollekin jää enempi tilaa

raspberrylevy kuvattuna alapuolelta Huomatkaa käsijuotosystävälliset pädit ja viallinen 3d malli.


BOM

Koska suunnittelu on vielä kesken. kykenen heittämään komponenttikustannuksesta vain karkean arvion

Sekalaisia 0805 passiiveita (5e)

4 C
2 3k9
1 470R
2 820R
8 100n
2 10k
13 1k
4 2.2k
23 R
3 R0

Näitä 62kpl....    5euroa? hiha-arviona 


Liittimet

Levyllä on  liittimiä

  • 3kpl jäykkävirtaliittimiä (PhoenixContact_MC-G_04x3.81mm_Angled)
    • Ebay: 10PCS 4pin Screw PCB Terminal Block Connector 3.81mm Pitch Pluggable Type
    • 0.19e/kpl
  • 4kpl kaksikarvaisia jst liittimiä (JST_XH_B02B-XH-A_02x2.50mm_Straight)
    • Ebay: 50 SETS JST XH 2.5-4 Pin Battery Connector Plug Female & Male with 120MM
    • 0.1094e/kpl
  • 9kpl  nelikarva jst-liittimiä (JST_XH_B04B-XH-A_04x2.50mm_Straight)
    • Ebay: 50 SETS JST XH 2.5-2 Pin Battery Connector Plug Female & Male with 120MM Wire
    • 0.1094e/kpl
  • 1kpl SMB koaksiaali
    • 0.164e/kpl
Liittimet johdonpäineen kustantavat pyöristettynä 2.5e

Elkoja 3kpl...ei pal paskaakaan

Lutikoita

  • 3kpl jotain SOIC-8_3.9x4.9mm_Pitch1.27mm kaksikko-opareita
    • LM358... tai mielummin joku rail to rail
    • 0.5e/kpl???
  • 24C32WI-GT3,
    • 10PCS CAT24C32WI-GT3 AT24C32 24C32 IC EEPROM 32KBIT 400KHZ 8SOIC NEW S6
    • 0.243e/kpl  (tarvitaan sarjanumeron yms raspin autodetectointiin)
  • AP111733, 
    • 10pcs AMS1117 LM1117 3.3V 1A SOT-223 Voltage Regulator
    • 0.066e/kpl
  • LM317AT (Jalallinen trankkukotelo)
    • 5Pcs LM317T LM317 Voltage Regulator IC 1.2V to 37V 1.5 GM
    • 0.146e/kpl
  • LT1719CS6
    • IC, COMPARATOR, HS, RR I/O, SOT23-6, Part # LT1719CS6#TRMPBF
    • 4.13e+2.35e shipping
    • 3.66e farnellilla
Lutikat maksaa noin 2e Plus kellosignaalin ajamiseen tarkoitettu puskuri. joka nostaaa 6.5e hintaa.

Tuohon kellosingaalin ajamiseen pitänee löytää jokin edullisempi kiinaratkaisu mitä linearin laadukas mutta kallis lutikka.

DACit

Tarvitaan 2kpl.
Ebaystä saa edullisemmin DAC piirejä breakout levyllä mitä irtonaisina.

ebay:MCP4725 I2C DAC Breakout Development Board module 12Bit Resolution Best
0.97e/kpl  ja kaupan päälle tulee ohituskonkat yms.
alle 2e mennään siis.

Transistorit

Levyllä on kahdenlaisia transistoreita.  Bipolaari NPN trankkuja joilla tehdään tasomuunnoksia ja kiskotaan maahan ATX powerin enablointilinjaa...lediä yms.

Tähän kävisi nyt alustavasti vaikka MMBT3904...joita saa alle eurolla 100kpl 

Ja sitten on kolme jäykkää PMOS transistoria high side kytkimiksi. Pumpulle, korkeajännitteelle ja ionisointisysteemille.

Ebay haku :5 x IRF9540 P-Channel Power MOSFET 23A 100V TO-220 "IR" NEW
antaa hinnaksi 0.192e/kpl

Siis trankut kustantaisivat alle 0.6euroa...

Seuraavat askelmerkit

Kuten tiivistin johdannossa, levyn kustannus rasittaa asuntovelkaisen budjettia noin 30e:llä...eikus... 45e levytilaus + 18e komponentteja= yli 60e...huh huh. Sillä syö jo yli viikon,

Pistän levyn "hautumaan" ja ehkä tilailen vihreät liittimet yms, jotta pääsisin harjoittelemaan paperille printatun & pahville liimatun mekaniikkamockupin kanssa.

hommaa rittää vielä AD7705:n kanssa... käyttöliittymän... softan... Plus tiellä on muutama sivuprojekti, joka kuitenkin tukee osittain laitteen kehitystä.

Tietenkään unohtamatta sitä sivuseikkaa että ionien kaappaus ja FAIMS levyjen pidikemekaniikkaa tai kotelointiratkaisu, tai eleganttia electrospray pidikettä en ole vielä kehittänyt. 

Ja sitten pitäisi tehdä vähän koemitauksia tällähetkellä olevalla raudalla.

Näistä lisää lähiviikkoina

maanantai 1. toukokuuta 2017

Johdottelun suunnittelua

Niin... lupasin maanantaiksi lisää postausta.

Teen nyt samanlaisen pikaisen tarkastelun raspberryn lisälevylle mitä tein superfretille

Tätä kirjoittaessa tuli ajatuksia...joten tämän postauksen sisältö tulee vanhenemaan suht nopeasti

Paska raspberryn kortti

Skema, ominaisuuksia

Levy sisältää seuraavat toiminnot
  • Powerointi +12v
    • +5v raspberrystä, +3.3v tehdään +5v
    • 12V DCDC muunnin, jonka ansiosta saadaan -12v jännite systeemiin
      • Tai joku edullisempi polariteetin kääntö
  • Korkeajännitelähteen DAC puskuri
    • 0-5v välille?
  • DAC bipolaariseksi kytkentä
    • -12v ja 12v väliltä. Tulee offsetiksi superfretille
  • Korkeajännitelähteen (tai lähteiden) ja superfretin yhteinen hiside powerikytkin
  • IlGallon poweri ja SPI liittimet
  • I2C liitin pumpun paine&lämpö&kosteus mittaria varten
  • Raspin hardwarePWM:lle line driver+koaksiaaliliitin
    • Menee superfretille asti kantti kanttina
  • Hiside kytkin vakiovirtarajoituksella ionisointilähdettä varten
  • Ionikaappausjännite, alipäästösuodatettu. Vaihdettavissa kahden tason välillä
  • 3 paikkaa napille. Mahdollisuus käyttää napeista
  • I2C liitäntäinen eeprom, sarjanumeroiden, salausavainten yms säilömiseen
    • ois hienoa että raspberryyn voisi huoletta vaihtaa sdkortin vaikka hajonneen tai seonneen tilalle ilman että laitteen identiteetti häviäisi

Ylimääräisille toiminnoille, joille en ole vielä keksinyt käyttöä
  • 3 suht heikkoa trankkua vetämään maihin. ATX powerin enablointiin, ledien yms ohjaukseen
  • Extra I2C liitin laajennuksia varten
  • Softpwm mahd tulevaa tarvetta varten ionisointilähteen setpointin säätöön
    • Voi olla vaikka röntgenputken korkeajännitteen valintaan tarkoitettu??
  • SPI1 ja +3.3v breakattu ulos
  • UART (RX,TX,GND,3.3v)  liitin ulkoista RS232 muunninta varten
    • ulkoiset RS232<->3.3v TTL muunninlevyt valmilla liittimellä halvempi mitä komponentit erikseen...siksi en laita levylle tasomuunninta. 
    • CTS ja RTS linjat vaikka RS485 muunninta varten

Skema, parannusajatuksia

Nyt levyllä jaellaan +12v:tä ja -12v:tä erinäisiin tarkoituksiin... kuten DAC puskureita varten. Mietin että jos tekisikin niin että jännite tulisikin samasta kaapelista, mihin vaikka DAC puskuri syöttää jännitteensä?

Eikä -12v:tä tehtäisi levyllä. ATX poweria (tai vaikka kelluvaa +12v DC/DC tai AC/DC poweria käytettäessä) se olisi helposti ja halvalla saatavissa.

Etuja:
  • Levy yksinkertaistuu, hinta laskee yms
  • Vähemmän vetoja missä seikkailee 12v
  • Jännitteen vaihto, yksipuoliseksi tekeminen yms kävisi helpommin
Haittoja
  • Kaapelointi monimutkaistuu?
    • Lähdin testaamaan monimutkaisuutta piirtämällä koko laitteiston johdotuskaavion

Kaapelointiplääni

Ei muuta kuin kicad tulille ja piirtämään....Ja voe helevettiläinen kun siitä tuli mutkikas.
Klikatkaa isommaksi


Ideana on toistaiseksi se että kaikki gnd pinnit on vedetty yhteen jäykästi maakaadolla, myös raspberryn pinnit.  Suurivirtaisten eli ionisoijan, faims driverin&korkeajännitepowereiden ja pumpun GND karvasta voi vetäistä vielä paksun kaapelin (atx?) powerin maahan.

Joko kytkien myös raspberryn gnd;hen.

Tiedän kyllä.. miten pitäisi tähtimaadoittaa. Oma ajatukseni monesti maadoittaessa on ollut että
a) Vältä älyttömiä virran paluusilmukoita
b) Valitse "todelliseksi nollaksi" jokin mihi on helppo liittää maat.
c) Paluuvirta ei saa päätyä menemään mistään herkästä kohdasta. Esim raspin usb:n sulakkeen läpi. Tai että vaikka pumpun moottorin virta ei saa päästä koukkaamaan herkän operaatiovahvistimen "alueen" kautta.  Paluuvirta suunnistaa kohti maakarvaa.
c) Jos ja kun kumminkin maadoittelu menee pieleen, tee kaikki paluuvirtareitit mahdollisimman leveinä ja matalaimpedanssisina.

En ymmärrä suunitteluohjetta jossa "digi ja analogimaat tulee yhdistää hyvin kapealla kannaksella ADC muuntimen alla yhdessä pisteessä"...  Sen sanon että sitten ja kun  anaali ja digtaalimaat ovat ei potentiaalissa... Mitäs siitäkin tulee kun virta kulkee kapean kannaksen läpi??
Mitä harvempana vuona sähkö virtaa, sitä vähemmän siitä on ongelmia.

Jatkoa

Hauduttelen vielä tuota johdotusplääniä. Varsinaisen raspberryn lisälevyn esittelen joskus loppuviikola kun tilanne selkeää. Tai katsotaan jos saan uuden AD7705, jotta pääsen debuggaamaan onko vika tullut piiriä modatessa vai onko koodissani bugi.