Category Archives: Начинающим

Использование цифрового осциллографа

Когда то, лет так 7 назад (охренеть, как давно то) я снимал видяшку про аналоговый осциллограф, и все хотел после сделать то же самое, но с подробным разбором цифрового и его фич. И вот, в связи с наличием свободного времени (вы заметили, да), я это наконец сделал. Постарался все расписать с примерами, что и зачем нужно. Что, как и когда можно использовать. В качестве примера используется мой DS1042CD, но справедливо практически для любого ЦЗО, а в общих принципах и для аналоговых тоже.

▌Освоившим только кнопку AUTO посвящается :))))

Read More »

Диод. Часть 2. Немного о конструкции и принципах

Часть 1

▌Конструкция
Диод делают из полупроводников. Вообще, изначально, полупроводниковые материалы, такие как кремний или германий ток проводят довольно хреново. У них электроны крепко держатся двумя молекулами сразу и требуется довольно большая энергия чтобы их вырвать.

Если полупроводник нагреть, облучить, подать высокое напряжение, чтобы образовалось мощное поле, которое потащит электроны, то из кристаллической решетки будет вырван электрон и будет он болтаться свободно среди молекул.
А там где он был, образуется дырка. Дырка означает не скомпенсированную электроном связь, положительно заряженную область. Сдернуть электрон из ближайшего атома в соседнюю дырку куда проще, чем просто вырвать его из решетки. При этом дырка будет уже у соседнего атома, ведь электрон то надо откуда то вырвать.

(далее…)

Read More »

Диод. Часть 1

Как то я не особо расписывал эту незатейливую детальку. Ну диод и диод. Система ниппель. Пропускает в одну сторону, не пропускает в другую, чего уж проще. В принципе да, но есть нюансы. О них, да немного о прикидочном выборе данной детальки и будет эта статья.

▌Клапан
В двух словах, в нашей канализационной электрике для сантехников диод это клапан. Вот типа вот такого:

И да, будет большим допущением считать, что клапан пропускает в одну сторону, а не пропускает в другую. На самом деле все несколько сложней. На самом деле у клапана же есть некая упругость пружины, так вот пока прямое давление не преодолеет эту пружину никакого потока не будет, даже в прямом направлении.

Для диода это справедливо в той же мере. Есть у диода такой параметр как падение напряжения. Оно для диодов Шоттки составляет около 0.2…0.4вольт, а для обычных диодов порядка 0.6…0.8 вольт.

Из этого знания следует три простых вывода.

1) Чтобы ток шел через диод напряжение на диоде должно быть выше его падения напряжения.

2) Какой бы ток через диод не шел, на нем всегда будет напряжение примерно равное его падению напряжения (собственно потому его таки зовут). Т.е. сопротивление диода нелинейно и падает с ростом тока.

3) Включая в цепь диод последовательно с нагрузкой, мы потеряем на нагрузке напряжение равное падению напряжения диода. Т.е. если вы в батарейное питание на 4.5 вольт для защиты от переполюсовки поставите диод, то потеряете от батареек 0.7 вольт, что довольно существенно. Ваше устройство перестанет работать гораздо раньше чем реально сядут батарейки. А батареи не будут высажены до конца. В этом случае лучше ставить диод Шоттки. У него падение ниже чем у простого (но есть свои приколы). А лучше вообще полевой транзистор.

(далее…)

Read More »

Генератор отрицательного потенциала

Иногда нужен потенциал ниже нуля, т.е. отрицательное напряжение. Такое бывает нужно в аналоговой технике или, например, чтобы запустить LCD индикатор от низкого напряжения. Контроллер дисплея какого нибудь HD44780 часто отлично работает от 3.3 вольт, но на панели ничего не видно по причине низкого контраста, даже выкрутив потенциометр в землю не удается получить яркие символы. Нужно опустить Vss ниже нуля. На некоторых дисплеях даже стоит специальная схема, генерирующая минус. Но не везде. А тем не менее на простейшей конденсаторной схеме можно сделать такой генератор на ровном месте.

Итак, вот такая вот простая схема легко дает небольшой отрицательный потенциал .

На вход ей надо подать прямоугольный сигнал, от нуля до Vcc, а с выхода снимется отрицательный потенциал. Зависящий от частоты, уже от нескольких сот герц там будет -1 вольт, а вообще можно и больше накачать.

(далее…)

Read More »

Использование отладчика GDB

В вебинарах «Linux разработка на языке си. Изучаем основное API.» Было кратко упомянуто о gdb-отладчике. Но за 40 минут осветить хотя бы основные моменты использования отладчика не представляется возможным. Поэтому было принято решение записать открытое видео по отладчику gdb. Полезна будет всем кто начинает разбираться в программировании встроенных систем на Linux.

Видеолекция включает в себя использование популярного отладчика *nix системах и разбираются основные темы:

1. Пример отладки простейшей программы.

  • Основные команды.
  • Точки останова (по переменным, по строкам).
  • Переменные, массивы.

2. Дизассемблирование. (в т.ч. и других архитектур).
3. Многопоточная отладка.
4. Отладка дочерних программ.
5. Подключение к работающему процессу.
6. Удалённая отладка. (в т.ч. и других архитектур)
7. Отладка с дампом ядра.

Программы, использованные в видео обитают тут:
Github

Полезные ссылки:
Кратко о GDB
Пост на хабре
И еще один сайт

Если есть интерес освоить программирование в *nix системах или даже написание модулей ядра (драйверов), то вы можете следить за предстоящими событиями в блоге Сереги, либо написать ему по почте dlinyj(с)gmail.com и вы получите уведомление обо всех планируемых вебинарах. Также он продает записи прошлых вебинаров. А это многие часы видео плото набитых инфой пр программированию в linux.

Read More »

Autodesk Fusion 360. Очень краткий курс

А я тут начал потихоньку запиливать небольшой курс по моделированию в 3D. Дело я это очень люблю и вы полюбите :)))) В самом деле, 3D принтеры сейчас чуть ли не на каждом углу, ЧПУ фрезер найти не проблема. Для домашнего конструктора раздолье! Но большинство разве что готовую модельку распечатает. А могли бы свои корпуса проектировать, причем не примитив из серии кубик на кубике, а что то посложней. Пора эту тенденцию в корне менять. Для примера я взял Fusion 360, очень уж мне он понравился своей простотой и лаконичностью, в сочетании с возможностями. Но данные методики точно также работают и в Solid Works и в Компас 3D и в Autodesk Inventor (особенно в инвентор, ведь Fusion 360 это облегченный и упрощенный инвентор). Останется только разобраться в интерфейсе, а так все то же самое.

Вот вам плейлист этого курса. Пока тут только несколько видео (причем далеких от 3D ;)), но я буду пополнять.

Read More »

Микросхемы из Китая

Периодически я на всяких Алиэкспрессах покупаю микросхемы или сборки. Т.к. цена там копеечная и наловил с этого немало лулзов. Не секрет, что Китайцы прирожденные оптимизаторы и способны удешевить и упростить любую вещь. Либо сделать говна конфетку, ну по крайней мере она будет так смотреться. И если с ущербной и упрощенной схемотехникой разных модулей и блоков все понятно, то с микросхемами могут быть разные приколы.

Очень часто можно нарваться на перемаркировку, как, например, я в посте про поиск глюков NC и ПИЛУ. Там я вместо NCP551SN30 купил перемаркированные под него LP2985-30 в результате получил веселые эффекты.

Или вот есть такая замечательная пищалка HCM1212A — она идет в составе демоплаты Pinboard II. Выбирая ее я специально взял динамическую пищалку без генератора, чтобы можно было генерировать звук самостоятельно, дрыгая ногой. Ставили мы их ставили, изготовили несколько сотен плат, все было ок. Потом у моего поставщика сменились источники закупки и та же HCM1212A пошла от других китайцев.

Поначалу никто ничего не заметил, пока на форуме не возникла тема о том, что пищалка-то с генератором, а в документации про это ни гугу. Обана… Стали проверять детально — точно, с генератором. Внешне не отличимые. Причем через раз, в одной и той же партии может быть как с генератором, так и без него О_о. Когда и где это случилось и сколько мы клиентам отгрузили таких плат неизвестно. Клиенты правда считают, что это не баг, а фича. Но я с ними не согласен, я так не задумывал. Перетряхнули поставщика, нашли точно те что необходимо и заменили.

Но это все фигня, проблема решается еще на этапе конструирования и не ведет к каким-либо проблемам. Хуже когда нарываешься на глючные микроконтроллеры или другую сложную логику. Ниже будет несколько случаев на которые я лично напоролся покупая комплектуху в Китае.

(далее…)

Read More »

Конденсатор. Пособие для дошкольных образовательных учреждений

Итак, с проводками-токами-источниками разобрались. Теперь пробежимся по элементам. Сейчас я толкну телегу про конденсатор. Как через него ходит ток, если он представляет собой обрыв.

Одеваем спецовку сантехника и премся в кладовку за трубами, будем из говна и палок мастерить модель конденсатора. Чтобы не выбиваться из канализационной стилистики.

Что представляет собой конденсатор? Из учебника физики известно, что это две пластины проводника, а между ними тонкий диэлектрик, чем он тоньше тем лучше конденсатор. Ну вот эту фигню мы и сколхозим из труб. Еще нам потребуется презерватив размера кингсайз, прокатит за диэлектрик. А чего? Воду он не пропускает, сгодится! Возьмем соединим две трубы, а между ними сунем мембрану. Герметично перекрывающую проток, но очень упругую.

Неправда ли похоже получилось? В конденсаторе энергия запасается в электрическом поле, а у нас энергия будет запасаться в упругом элементе мембраны из презерватива. Чем больше давление, тем сильней растягивается мембрана. Рано или поздно давление источника уравновесится противодействием мембраны и процесс встанет. Но всегда можно добавить еще давление и ее растянет еще сильней. И еще, и еще, и еще до тех пор, пока не лопнет. Обьемами камеры куда может упереться мембрана пренебрегаем. (далее…)

Read More »

ТОЭ для старшей группы детского сада. Или как провернуть дедушку Ома в гробу.

Потенциал. Ток. Падение напряжения

Вроде бы простое понятие, но я вижу по комментариям и вопросам, что вокруг него столько непонимания, что мне уже надоело. Надо с этим что то делать, буду теперь всех ссылать сюда, вместо того, чтобы каждый раз разжевывать одно и то же. Вообще это первейшее понятие теории цепей. Без его осознания на уровне спинного мозга во всей электротехнике делать просто нечего. Оно настолько основное, что его даже в школе на физике преподают, насколько я помню. Но видимо настолько невнятно, что не доходит. Пришла пора раскопать ржавую трубу канализационной электроники и бить ей по голове тем, кто до сих пор тупит в этих понятиях. :) Оригинальная тема в любом учебнике по ТОЭ, даже для СУЗов, занимает хорошо если страничку. У меня же получилась огроменная статья, такая что Капитан Очевидность просто щенок по сравнению со мной, бойтесь! А еще там полно повторений, ибо повторение мать учения.
(далее…)

Read More »

Изолированный DC-DC преобразователь MeanWell NSD15-12S5

Люблю MeanWell, добротный китайский бренд делающий хорошие блоки питания. Цена правда довольно высокая. А недавно увидел у них одну интересную штуку — это изолированный DC-DC преобразователь с 12 в 5 вольт (есть и на другие напряжения) и током в 3А. Вот вам его даташитик: NSD15-12S5.pdf

▌Конструкция
Модуль довольно большой и толстый:

Несет на борту алюминиевый радиатор который на полной нагрузке весьма ощутимо греется. Мог бы быть и побольше. Сам модуль не из дешевых, порядка 850 рублей в рознице (на конец 2014 года).

Так зачем он такой нужен?

Фишка его в том, что у него нет гальванической связи между высокой и низкой стороной. Там стоит трансформатор, который все развязывает.

Т.е. исходные 12 вольт превращаются в переменку, прогонаются через трансформаторы, выпрямляются и догоняются до нужного значения напряжения. Зачем такие сложности, ведь у нас и там и тут низкое напряжение? Причин может быть много, одна из которых — защита от помех.
(далее…)

Read More »

Модульный DC-DC преобразователь YEC SD200

При разработке девайса часто приходится колхозить к нему еще и питание. Если штука маломощная, то втыкаем какой нибудь LD1117-ADJ и не паримся. Если помощней, то можно импульсничек собрать на MC34068 или чем посовременней.

Но вот если надо собрать устройство помощней, на 2-3А, то тут уже надо подобрать импульсник, дроссель, плату правильно развести. Комплектуху бывает сложно сразу найти на нужные номиналы, особенно дроссель подходящий, чтобы маленький был и в то же время по току проходил. Приходится дербанить разный хлам или заказывать.

А тут, последнее время, появились готовые модульные питальники. Шняжка размером с небольшой ластик, внутри уже все собрано, только припаять на плату, подать на вход напругу, да снять с выхода требуемое напряжение. Ну иногда подстроить напряжение.

▌YEC SD200
Совершенно случайно нарвался на эту пепяку. Кто производитель неизвестно. По крайней мере я нагуглить не смог. Но эта сборка буквально наводнила Али и прочие китайские развалы. Я купил на али, там их полно. Цены смешные от 100 до 200р за штуку, в зависимости от тиража и типа доставки. И это при том, что микросхема на которой все собрано в рознице от 100р до 300р. А еще дроссель, плата и прочие радости.

Что характерно, они все продаются паяные. Т.е. видно следы монтажа, а также термические повреждения нижней пластины. У меня складывается впечатление, что где то в Китае в утиль пустили ОГРОМНУЮ партию неких железок где эта штука стояла. Ушлые китайцы разобрали их на запчасти и продают по цене лома практически. А еще на них нигде не найти официальную документацию. Только скриншоты оной на алиэкспрессе. Т.е. это что-то внутреннее или очень уж нестандартное. Так что гребите пока есть.

Продается как сама по себе, так и в виде готовых сборок, например таких:

(далее…)

Read More »

FreeRTOS для чайников. Краткое описание.


Бытует мнение, что RTOS это некий хардкор для избранных. Что там все сложно, замудрено и новичкам туда соваться бестолку. Отчасти тут есть доля истины, такие системы крайне сложны в отладке, но и то лишь тогда, когда вы забиваете контроллер под завязку и работаете на пределе оперативной памяти и быстродействия. Тогда да, словить какой-нибудь dead lock или пробой стека можно на раз. И попробуй найти где это случилось в этой асинхронной системе. Но простые задачи на RTOS реализуются еще проще и с меньшим количеством мозга.
 

В цикле своих статей посвященных архитектуре программ я уже расписывал немного по этой теме, а также выкладывал рабочий проект своего диспетчера ОС, который я планировал превратить в постепенно в полноценную RTOS со всеми свистоперделками, но потом решил не изобретать велосипед и оставил его как есть, как легкое простое решение для совсем мелких МК.
 

▌FreeRTOS?
Почему именно она? Она популярна, она Free и она портирована на огромное количество архитектур, под нее существуют плагины для Keil и IAR и всякие примочки для PC. При этом она довольно легкая и функциональная.
 

Я не буду вам сейчас тут расписывать все эти прототипы функций, порядок записи, технические тонкости и прочее. Это все есть в технической документации и в замечательном цикле статей Андрей Курница, что был в журнале Компоненты и Технологии в 2011 году. PDF статьи вы найдете в конце.
 

Я лишь на пальцах и псевдокоде быстро распишу те инструменты которыми владеет FreeRTOS, чтобы когда вы будете читать более подробную документацию за деревьями не потеряли лес :)
 

Ну и все сказанное тут справедливо и для большинства других RTOS. Т.к. механизмы в целом все одни и те же и никто ничего нового еще не придумал.
 
(далее…)

Read More »

Видео лекции по электронике

Набросили мне тут в комментах отличный канал на ютубе с записями лекций по электронике из СПбГЭТУ ЛЭТИ настоятельно рекомендую их посмотреть всем. Там много, только курс по источникам питания содержит 105 записей. А есть еще по аналоговой схемотехнике и по радиоприему. Плюс постоянно добавляют новые.
 


 

Если знаете аналогичные сборники от других вузов — набрасывайте в комменты или кидайте мне в почту dihalt@dihalt.ru
 

Так, а вот еще один похожий:
РФПГУ им. Т.Г.Шевченко

Read More »

Двигатели переменного тока. Принцип работы, характеристики и управление

Продолжаем наш ликбез по движкам. На этот раз речь пойдет о переменном токе, трехфазных движках разной конструкции. Их характеристикам, устройству и принципу работы. Ну и заодно подготавливаем почву под BLDC, так как там получается зверский гибрид всего и вся.
 

▌Вращающееся поле
Вращающееся поле это краеугольный камень всех машин переменного тока. Без него ничего не было бы и все было бы уныло и пресно. Делается оно посредством хитрой обмотки и хитрого напряжения. Сейчас подробно покажу как.
 

Начнем с упрощенной одновитковой обмотки. Вот такой:

Подаем на него напряжение, получаем ток, создающий магнитный поток. Направление потока зависит от направления тока. Определяется по правилу буравчика. Вспоминаем курс физики из школы :) Если сунуть туда синусоидальное напряжение, то поток через обмотку будет шнырять туда-сюда по синусоидальному же закону.
 

Берем три обмотки и ставим их так, чтобы магнитное поле, ими генерируемое, было направленно под 120 градусов относительно катушек.
 

Получаем упрощенный вариант статора. Соединяем обмотки треугольником:

Оставим от него только направления векторов, чтобы посмотреть на это в разрезе. И загоняем в эту обмотку трехфазное напряжение. Три синуса, сдвинутые под 120 градусов.
 
(далее…)

Read More »

Двигатель постоянного тока. Характеристики и регулирование

После предыдущего поста о мотор-редукторе мне пришло несколько вопросов по регулированию двигателя постоянного тока. Так что пора написать очередной пост :)

Двигатель постоянного тока (ДПТ) это один из самых привычных и понятных электродвигателей, он изучается даже в школе, на физике. Он используется практически везде, где нужен малогабаритный моторчик, а также не спешит сдавать своих позиций и там, где мощность измеряется десятками киловатт. О нем и поговорим.
 
(далее…)

Read More »

Работа с графическим дисплеем SSD1298

Все больше радиолюбителей предпочитают встроить в свое изделие графический ЖК дисплей. По поводу использования в такой роли черно-белых дисплеев от сотовых телефонов в сети уже много информации, а цветных – ограничено парой-тройкой статей. Пора добавить еще одну :)
 

Данная статья преследует цель рассмотреть нюансы управления большим цветным LCD при помощи микроконтроллера серии STM8. Рассматривать будем на примере дисплея китайского производства типа SX-TG280SDCPET00 с контроллером SSD1298 и STM8L162S8T6. Дисплей данный был выдран из игровой приставки QUMO GameBox LE. Вот такой:


 
Дисплей может называться и по-другому. Главное – чтоб контроллер в нем был SSD1298. Да и код можно легко портировать куда угодно, благо на Си написан. Вообще их можно купить в китае на Али, например тут.

Ниже я приведу коды и для других типов контроллеров, но за их неимением не могу проверить работоспособность.
 

Описание дисплея и его контроллера
Дисплей с контроллером SSD1298 представляет собой удобный для крепления и пайки законченный модуль с гибким шлейфом. К основной плате устройства он соединяется методом пайки 37-ми контактов.
 

  • Разрешение: 320*240 точек
  • Размер видимой области: 58*49 мм
  • Общий размер модуля: 50*70 мм.

 

Контроллер предоставляет широкие возможности для конфигурации вывода изображения: Есть возможность вывода информации при различном повороте дисплея*, определение области вывода информации*, определение порядка поступления данных о цвете точки и количестве бит на точку* и прокрутка видимой области. Все это делается путем записи определенных значений в регистры конфигурации контроллера.
 
(далее…)

Read More »

Работа с микросхемой FTDI FT2232 в режиме BitBang

Скромная и незаметная
На демоплате Pinboard в качестве интерфейса для связи с компом установлена микросхема USB< ->UART преобразователя от FTDI. В 99% случаев ее используют именно для этого и никак иначе. Нужен один UART ставят — FT232xx, нужно два канала — FT2232xx.
 

Но мало кто обращает внимание на то, что эти микросхемы, фактически, имеют полноценные порты ввода вывода позволяющие рулить ими программно со стороны компа, что позволяет вообще избавиться от микроконтроллера в схеме. Зачем он нужен, если его функции можно повесить на интерфейсную микросхему?
 

(далее…)

Read More »

О поисках глюков, NC и техдокументации

Делал тут одно маленькое заказное устройство, не спрашивайте какое. Будет время сам расскажу. Настолько маленькое, что уложить туда десяток деталей было просто подвигом. Поскольку монтаж подразумевался ручной и серийный, то минимальный типоразмер был выбран 0805. В общем, все было ОЧЕНЬ плотно. А в качестве питальника контроллера был выбран линейный стабилизатор. Взят Low Drop в sot23 от фирмы ON — NCP551SN30 Малое собственное потребление, малое падение, низкая цена, доступность и неплохой, для такой козявки, ток.
 

Воткнул по типовой схеме, примерно так:
 

На транзистор, что слева, не обращайте внимания. Это защита от обратной полярности такая, с низким падением напряжения. Кстати, рекомендую, уже на пяти вольтах на ней высаживается не более 50мВ, причем много моделей полевых транзисторов корпуса sot23 способны протащить через себя несколько ампер.
 

Ну так вот, собрал я эту бодягу. Включаю, все вроде бы работает, но одна мелочь — контроллер не прошивается. Выдает ошибку программатор и все тут. Т.к. программатор проверен, раньше все шилось без проблем, то тут дело в питании. Какие-то помехи. Врубаю осциллограф, тычусь в Vout а там: (далее…)

Read More »

Токовая петля

Иногда приходится передавать сигнал на большое расстояние (десятки метров, а то и километры). Главная проблема при этом в том, что через линию может пронестись электромагнитная волна (помеха) и попытаться индуцировать в ней ток. Ток будет мизерным, но так как входы обычно высокоомные, в сотни килоом, то даже от таких незначительных наводок на входе может возникнуть перенапряжение. Ведь по закону Ома U = I * R. R входа у нас может быть и под ГигаОм, при этом наводка тока даже в 0.001мА может раскачать напругу до киловольта. Вход вынесет за милую душу, хотя энергия там и невелика, но много ли надо тонкопленочному затвору транзистора? Решение тут одно — снижать входное сопротивление.
   

Хорошим способом решение этой проблемы является смена сигнала с напряжения, на ток. Т.е. за уровни мы принимаем не наличие каких-либо напряжений, а значения тока в цепи. Навести помеху тут будет сложней, ведь два провода линии идут параллельно, а значит помеха будет наводиться в них одновременно и гасить сама себя, вычитаясь на дифференциальном входе приемника.

Ток будем вдувать в линию посредством источника тока, радующего нас тем, что ему плевать какое сопротивление у линии, он будет обеспечивать заданный ток до тех пор, пока мощи хватит.

   
(далее…)

Read More »

Усилитель токового шунта на MAX4372

Иногда в системе приходится замерять не только напряжение, но и ток. И если с напряжением все просто — подаем на АЦП, если необходимо, пропускаем через делитель, то с током ситуация куда более хитрая.

Прямого способа просто замерить ток нет, не пихать же стрелочный прибор (сила Ампера, отклоняющая стрелку имеет прямую зависимость от тока) в схему, но можно замерить падение напряжения на известном сопротивлении и по закону Ома (I = U/R) вычислить искомую величину. Такое сопротивление зовется шунтом.

Но и тут возникают вилы. Чтобы получить сколько нибудь заметное для АЦП микроконтроллера напряжение (в идеале в пике до Vref АЦП контроллера) надо иметь довольно большое сопротивление.
Скажем, для получения 5 вольтового падения на токе в 5А нам потребуется резистор в 1Ом. Что очень много, ведь в этом случае на нем высадится P = I2R тепловых потерь. Тебе нужна двадцатипятиваттная грелка в системе? Наверное нет. Можно, конечно, уменьшить сопротивление шунта в десять раз. Скажем до 0.1 Ом, тогда можно уложиться в такую вот бандуру:

(далее…)

Read More »