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domenica 26 ottobre 2014

Samsung ML1210 (autopsy)

Certe stampanti arrivano ad un tale livello di usura (o di cattivo stato dovuto ad incuria) che non vale la pena di ripararle. Porta parallela (ormai scomparsa), 600dpi, 12 ppm... nell'usato si trova di meglio. Questa, una Samsung ML1210 è ormai giunta a fine vita, così almeno ho deciso che sia, non fosse per il fatto che ho trovato lo schema elettronico e così posso recuperare i componenti per i quali non si trovano quasi mai le caratteristiche o i data sheet. Ho deciso di studiarla a fondo e, perchè no, recuperare qualcosa per il miliardo di progetti che ho in sospeso, compresi quelli futuri. 
Il problema più grave di questa stampante è il solenoide... la carta entra a pacchi, quando entra, non un foglio alla volta. 
Ad aggravare la situazione è anche un pick-up roller, davvero semi distrutto. Lucido in alcune parti ed addirittura crepato. Dal service manual, la sua vita è di 60.000 fogli, ma il foglio demo della stampante mi riporta appena poco più di 15.000 fogli stampati....qualcosa non torna, esattamente come il modello Samsung di qualche post fa... mi sto convincendo che il gommino che fa frizione e trascina dentro la carta nel percorso iniziale, prima che la carta stessa sia presa dai rulli, sia di scarsa qualità... dai, un pò di cattiveria gratuita... obsolescenza programmata... chi si sogna di portare in riparazione una stampante simile, pagata poco e usata per anni, quando non si vede l'ora, da perfetti consumisti indotti, di comprare un modello nuovo? E si che questo modello ha un costo per pagina molto contenuto ed inoltre consuma poco...40Watt in stampa ed appena 20W a riposo. Vabbè, sono stanco, oggi, di rimproverare una massa di unani spendaccioni e spreconi, solo che il pianeta non ce la fa più e su questo a volte ci vengo a vivere per brevi periodi. 
Il componente che più mi intrippa è la lampada alogena all'interno del fuser. 22 centimetri a 220 volts... come non pensare ad una lampada geek? Si ma mica una lampada normale... un modello con termistore e resistenza NTC, comandata da un microprocessore che ne regola la luminosità se si scalda troppo (misurando la temperatura ambiente) o la spegne quando supera i 150 gradi centigradi... magari da usare all'esterno per il vialetto o per gli angoli bui del giardino... 
A proposito di NTC e termostato... in foto si vede una resistenza NTC (quella rivestita con il Kapton... il nastro arancione). E' direttamente a contatto con il tubo di alluminio (in foto non c'è l'ho tolto) che riscaldandosi fonde il toner sulla carta al suo passaggio (si trova sempre nel percorso finale, verso l'uscita)...notato niente? è sporca ed incrostata... sicuramente non stava facendo egregiamente il suo lavoro. Se pertanto la carta della vostra stampante scotta troppo... c'è l'NTC da pulire....auguri. 
Il circuito che accende la lampada è già fatto, comandabile tramite un segnale on-off a 24Volts ed un diac.... si può pensare ad un PWM per regolare l'intensità luminosa... ma anche ad un riscaldatore per il percloruro ferrico (per i PCB), basta mettere la lampada sotto una piastra di alluminio ed il gioco è fatto (alle estremità la lampada ha due occhielli di fissaggio a vite... basta pensare ad un supporto ceramico, i fili sono già quelli rivestiti in tessuto... troppo facile. Andiamo avanti.
Lo schema mi permette di studiare il driver del motore passo passo (il circuito è praticamente già fatto, pronto per essere riutilizzato), compresi i due stadi di pilotaggio del solenoide e della ventolina a 24 volts (fosse stata da 12 sarebbe stato meglio)....perfetto per la stampante 3D. 
Fra le altre cose, una serie interessante di Zener, solenoidi, filtri, condensatori, ponti raddrizzatori, foto accoppiatori, condensatori per alto voltaggio, leds (una striscia di led rossi farà da stop per la bici), e poi dissipatori, switch, barriere ad infrarossi,  componenti introvabili facilmente in commercio, una miniera...
L'unico componente "misterioso" è l'LSU, la scatola nera con il motore a specchi ed il laser. Niente schema per quella (maledetti cinesi :-). Dovrò provare per tentativi, dato che ho la piedinatura dei connettori, due, uno per il laser ed uno per il motore. Con una telecamenra ho provato a vedere se si riusciva a notare il raggio laser uscire dal diodo ad infrarossi e diramarsi a cono verso la lente curva che si drova subito prima dello specchio deflettore che devia i raggi sul tamburo fotosensibile della cartuccia piena di toner... nulla, non si riesce a vedere nulla anche se le telecamere, nonostante i filtri, dovrebbero riuscire a registrare qualcosa....nulla di nulla, una dilusione diludente. Vabbè, pazienza..l'autopsia prosegue. alla prossima.

P.S. il dito è unto. Ripeto: il dito è unto. 

domenica 18 aprile 2010

DIY dinamo - rame (parte 4)

In attesa di procedere con lo sviluppo della dinamo a manovella, mi viene in mente che devo sviluppare anche il generatore per la bicicletta. Ho già trovato il modo di disporre i magneti sui raggi della ruota posteriore. Devo solo pensare allo statore, dove posizionarlo, come disporlo, quanti avvolgimenti devo predisporre, a che distanza dal mozzo ed un altra infinità di dubbi e domande a cui troverò risposta solo sperimentando per tentativi. In via primaria mi serve del rame per gli avvolgimenti. Pensavo di usare delle bobine di alcuni relè ma sacrificarli...mi piange il cuore, forse cercherò degli avvolgimenti di trasformatori o teleruttori da tempo smontati e messi chissà dove. Ricordo però che tempo fa, dopo aver fatto a pezzi uno stepper motor (motore passo passo) di una stampante Epson, mi era rimasto in mano un avvolgimento già predisposto, di forma circolare ingabbiato in un supporto di plastica. Pensavo di evitare di dover acquistare una matassa di rame smaltato e di doverlo avvolgere.  Allora, fruga fruga nello scatolone dei motori, salta fuori uno stepper di dimensioni "adeguate", che presumo abbia un fili di rame di sezione adeguata all'uso che ne devo fare. Mi basta infatti una corrente sufficiente a ricaricare cellulare o navigatore satellitare, niente di trascendentale. Decido allora di farlo a pezzi (sacrificarlo per la scienza). Il modello scelto è un mitsumi  M49SP-1 (RH7-1040-01) con avvolgimento da 6.8 ohm e 7.5°/Step. Ha un coperchio fissato, a pressione tramite delle scanalature, ribattute sul fondo, non è difficile da aprire. Con un pinza basta far saltare i dentini ribattuti per togliere il fondo e poi con una punta si ribatte il perno centrale, dal lato ingranaggio (dato che non ho un estrattore adeguato) per togliere il magnete rotante. 
Con un pò di pazienza si riesce a togliere anche la coppia di avvolgimenti dello statore. Poi con una punta vetrata abrasiva si tolgono le parti in plastica che fissano i triangoli metallici  visibili in foto e si toglie l'avvolgimento. Ora, si potrebbe pensare di usare gli avvolgimenti così come sono, ma l'idea mi pare troppo grezza, per cui sto pensando di creare degli avvolgimenti "a fagiolo", che seguono la forma dei magneti degli hard disk che ho recuperato alcuni post fa. Devo ancora trovare il modo di regolare lo statore in modo che vada il più possibile vicino ai magneti (per recuperare corrente e tensione) e trovare il modo di riempire i magneti con dei lamierini ferromagnetici per migliorare il rendimento. Forse, recuperandoli da qualche trasformatore da sacrificare... vedremo come procede. Anche se sono un pò impegnato con altre faccende, pian piano procedo per soddisfare la mia curiosità. Alla prossima.

P.S. Stefano è al capolinea e la cenere non scende. Ripeto: Stefano è al capolinea e la cenere non scende.

domenica 20 settembre 2009

Autopsia di un lettore Floppy 5 1/4


Tempo di pulizia in laboratorio, con decisioni da prendere in merito all destino del ciarpame tecnologico che da tempo è in attesa di essere sezionato, ri-utilizzato, recuperato. Stavolta mi sono deciso a liberarmi di vecchia documentazione, dischetti da 5 1/4 (quelli da 8 pollici li ho già dismessi da tempo), manuali, CD inutili. So che me ne pentirò. Statisticamente, quando si butta qualcosa, il giorno dopo ci serve. Vabbè, ho bisogno di fare spazio, altrimenti non ho più posto per muovermi. In realtà non ho poi buttato molto.

Ma nel riordinare il contenuto degli scatoloni, mi cade l'occhio in alcuni lettori di floppy da 5 1/4 con due motori stepper a 5 fili da 12 volts. Come resistere? Tempo due minuti e sono già sul tavolo operatorio per la dissezione ed autopsia. Non è la prima volta che ne faccio a pezzi, ma ho il pomeriggio libero e mi mancano i miei cacciaviti in mano, giusto per distrarmi dallo sviluppo di software e firmware. E' utile anche, periodicamente, smontare qualcosa di progettato più di vent'anni fa, per verificare quanto sia cambiata la tecnologia e rendersi conto che oggi non ci sono più gli ingegneri di una volta.

Quelli si erano ingegneri, da togliesi il cappello. Dal lettore più datato, del peso di un kilo e 109 grammi, si possono recuperare alcune cose interessanti o sicuramente utili. Un led verde rettangolare, un motore stepper unipolare a 5 fili, 12 volts, barriere ad infrarossi, un darlington array a 7 elementi (ULN2003 Motorola), viti filettate da M2 a M4 testa a croce, perni, fissacavi, connettori dorati, prese di alimentazione, resistenze, induttanze, transistors ed altri componenti.

Sempre analizzando il modello più vecchio, si nota che:
Il numero di giri del dischetto (trascinato da un motore a 360RPM) viene ricavato tramite una barriera ad infrarossi e non come nei modelli più moderni con i sensori ad effetto di hall;
Il trascinamento della testina avviene tramite una fascetta metallica elastica avvolta attorno al perno del motore stepper e non come oggi tramite vite senza fine a passo lungo;

La costruzione generale è estremamente robusta, per fare fronte ad errori di lettura dovuti a vibrazioni. Si pensi che la testa del perno di trascinamento della testina, su cui è presente una vite di fissaggio della fascetta è bilanciata da una protuberanza nel lato opposto; Le dimensioni del motore stepper sono esageratamente generose, nemmeno dovesse trascinare chissà quale peso.
Tutte le viti sono bloccate con la lacca sigillante. Oggi, nei mini lettori da 3 1/2 (ormai scomparsi) non si usa più;
Nessun componente SMT nel modello più datato, presenti invece in quello più "recente";

Nella testina di lettura scrittura sono presenti due avvolgimenti su un nucleo di ferrite che incanala il campo magnetico sulla superficie del disco. Nel modello più datato, i 4 fili di alimentazione sembrano saldati a mano. Per gran parte degli integrati presenti nei PCB di controllo, non si riesce di trovare i datasheets o perlomeno occorre affinare la ricerca con gugol. Voglio provare a chiedere direttamente a motorola, toshiba e sony... giusto per rompere un pò le balle ai "cinesi" :-) e vedere cosa mi rispondono.

Il motore di trascinamento dei dischi è un pò difficile da sezionare. Le tre viti a croce hanno la testa fragile e sono fissate, sembra, col cemento. Dovrò lavorare col trapano. So che dentro ci sono dei cuscinetti di precisione e mi interessa recuperarli. Uno l'ho già recuperato i passato ed utilizzato nell'attrezzo autocostruito per il trasferimento del toner a caldo atto alla produzione dei PCB.  Gli avvolgimenti di rame...preziosissimo, li metto assieme all'altro e lo venderò appena ne ho un certo quantitativo, qualche euro in tasca per i  caffè fa sempre comodo.
Per ora basta,è tardi e sono un pò stanco. La settimana prossima non ci sarò... mi prendo una settimana di ferie con la compagna... ce le meritiamo dopo quelle di Agosto. Alla prossima.

P.S. Il mio Mojito sa di tappo. Ripeto: Il mio Mojito sa di tappo.

domenica 1 giugno 2008

Reti resitive

Nel frugare fra i componenti elettronici, deciso a verificare il funzionamento del modulo che ho sviluppato per il kernel linux con la realizzazione di un circuito a led da collegare alla porta parallela che dovrà pilotare lo stepper installato nel fusore progettato per realizzare i circuiti stampati col metodo a trasferimento di toner, mi sono trovato in mano un cassettino etichettato "Resistenze da catalogare". Quale miglior posto per reperire 8 resistenze da 1000 ohm 1/8 di watt?
Ad una più attenta analisi trovo anche dei componenti neri con i piedini tutti in una fila e con una sigla sconosciuta, accantonati in attesa di essere classificati ed ordinati. Sono delle reti di resistenze confezionate in quel modo per risparmiare spazio sui circuiti stampati, generalmente usate come resistenze di pull-up. Dopo averle separate dal resto, inizio un paziente lavoro di raggruppamento per valore... già, ma quale valore? Una rapida e superficiale ricerca in rete non mi è molto di aiuto. Decido di andare ad intuito. Innanzitutto occorre scoprire come sono disposte le resistenze, solitamente con un capo in comune o singolarmente separate le une dalle altre.
Per fare questo infilo il componente in una breadboard sperimentale e con dei ponticelli di filo "porto fuori" i collegamenti per poterli misurare agevolmente con i puntali del tester. Una piccola serie di misurazioni confrontata con le sogle stampigliate sul contenitore della rete resistiva mi permette di classificarle molto rapidamente. Dalle prove sperimentali ci si accorge che ogni produttore adotta un proprio metodo di sigle che però, con un minimo di fantasia è possibile decodificare, fatte salve alcune eccezioni. Facciamo alcuni esempi con alcune sigle...
Una lettera A o B indica nel primo caso un collegamento della rete resistiva con un comune a tutte le resistenze, mentre nel secondo caso (ove può comparire anche la lettera "C") indica che ogni resistenza è isolata dalle altre. In alcune codifiche, la lettera A o B è preceduta da un numero che può indicare o il numero di resistenze presenti nella rete resistiva o il numero di pin che caratterizza la rete. La cifra 9 ad esempio può indicare la presenza di 8 resistenze più un capo in comune (quindi rete resistiva di tipo A).
Poi solitamente esiste un numero a tre cifre, le prime due delle quali indicano il valore a cui va aggiunto un numero di zeri pari alla terza cifra (è il moltiplicatore simile a quello delle resistenze con le bande colorate). Una lettera "finale" J o G dovrebbe indicare, presumo, la tolleranza. In alcuni casi il valore è indicato in chiaro con tanto di unità di misura. Un puntino o una barretta serigrafata, indica il pin comune a tutte le resistenze collegate secondo la disposizione di tipo "A".

Ecco alcuni esempi:
AE10K
9A103J
10KJ
1A103J
10KohmJ
Le sigle qui sopra sono sigle comuni per rete resistiva di tipo A, composta da resistenze del valore di 10 Kohm

A102J rete resistiva di tipo A, da 1 Kohm
B100J rete resistiva di tipo B, da 10 ohm
C10ohm rete resistiva di tipo C (?), da 10 ohm
B472J rete resistiva di tipo B, da 4,7 Kohm
A472J rete resistiva di tipo A, da 4,7 Kohm
A472G rete resistiva di tipo A, da 4,7 Kohm
A8472J rete resistiva di tipo A, da 4,7 Kohm
9A472J rete resistiva di tipo A, da 4,7 Kohm

Di fronte alla sigla 316J, dato che il mio multimetro misura solo sino a 2 mega ohm, suppongo siamo in presenza di resistenze da 31 mega ohm

Esistono anche delle sigle "esotiche", quali:
10X561G rete da 9 resistenze (10 pin) collegate con lo schema A (1 capo in comune), da 560 ohm
L101S104 rete da 10 resistenze collegate con lo schema A (1 capo in comune), da 100 Kohm

E per finire la sigla misteriosa su un contenitore tipo DIL da 16 piedini compatibili con gli zoccoli a passo integrato. Sigla IAM E3318. Le prime tre lettere presumo indichino il produttore, la cifra indica 8 resistenze indipendenti da 330 ohm.
OK. Ora, "finalmente" anche questi componenti sono in ordine nei cassetti. Pian piano, man mano che mi serve qualcosa, ne approfitto per mettere un pò d'ordine. Non penso nemmeno alle sorprese che avrò quando inizierò a catalogare i chip di memoria flash, i processori, le E2prom, le interfacce rs232 che so di avere da qualche parte in attesa che li utilizzi per qualche progetto. Per stasera basta. Mi sono meritato un pò di riposo. alla prossima.


P.S. Attenti al lupo. Ripeto: Attenti al lupo.

domenica 18 maggio 2008

Modulo driver per kernel 2.6.x

Dopo un pò di googling in rete, ho trovato alcuni esempi di come programmare i moduli per il kernel 2.4.x
Il nuovo kernel 2.6.x attualmente in distribuzione presenta alcune differenze che hanno reso inutili gli esempi pubblicati sino ad oggi. Vediamo quindi qui alcune considerazioni utili a realizzare un modulo per la porta parallela, che mi servirà a pilotare il motore stepper unipolare già postato in precedenza e che è in fase di sviluppo. Premetto che maggiori info si possono trovare nei repository ufficiali della distribuzione che si utilizza (inutile mettere qui i link che ce ne sono a iosa)
Il kernel di linux fa un largo uso di driver caricabili dinamicamente quando serve, il che ci dà la possibilità di evitare la ricompilazione dello stesso in caso fosse necessario utilizzare delle periferiche nuove. Un altra comodità di linux è che "tutto è un file", ovvero i dispositivi possono essere utilizzati come se fossero dei files. Ci posso scrivere e ci posso leggere. Ciò ci permette di avere accesso ad aree di memoria protette o accedere a basso livello alle periferiche che normalmente equipaggiano i PC. Per fare ciò è necessario "vedere" il dispositivo nella gerarchia /dev. Negli esempi di codice che seguono, si utilizza il linguaggio C. Il codice è preso da vari esempi, cercando di tradurre alcune istruzioni scritte in klingon che si trovano "spezzettate" in vari post di altri programmatori.

Apertura del driver
static int miaporta_open(struct inode *inode, struct file *filep)
{
//ci limitiamo a scrivere un messaggio
printk("Dispositivo aperto\n");
return 0;
}

Chiusura del driver
static int miaporta_release(struct inode *inode, struct file *filep)
{
//anche qui scriviamo solamente un messaggio
printk("Dispositivo chiuso\n");
return 0;
}

La scrittura sul driver
static ssize_t miaporta_write(struct file *filep, const char *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
outb(0x00,0x37A); // porta parallela 1 in uscita
outb(buf[0],0x37B); // Scrittura sul registro ADDRESS
return 0;
}

La lettura dal driver
static ssize_t miaporta_read(struct file *filep, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
outb(0x20,0x37A); // Porta parallela1 in Input
buf[0]=inb(0x37B); // lettura dal registro ADDRESS
return 0;
}

Occorre ora associare le procedure alle funzioni dei files. Per farlo, quest’ultime devono essere esportate al sistema. Questo lavoro viene svolto riempendo una struttura particolare di tipo ”file operations”, definita nell’header file ”linux/fs.h”.

struct file_operations epp_fops =
{
owner: THIS_MODULE,
open: miaporta_open,
release: miaporta_release,
read: miaporta_read,
write: miaporta_write,
};

Per l'inizializzazione del modulo occorre anche associare, con la funzione "register chardev", un ben definito device al nostro driver. Basta passare come parametri, nell’ordine, il major-char-number (20), una stringa con il nome del driver e la struttura con registrate le funzioni specifiche di accesso.

static int __init init_mod(void)
{
int result;
if ((result = register_chrdev(20, "miaporta", &epp_fops)) < style="color: rgb(51, 204, 0);">Chiusura del driver (deregistrazione9

static void __exit end_mod(void)
{
unregister_chrdev(20, "miaporta");
printk("Driver MIAPORTA unloaded.\n");
}

Per ultimo occorre aggiungere la linea in testa MODULE_LICENSE("GPL"); (o altre opzioni disponibili in base al tipo di licenza prescelto) e in fondo

module_init(init_mod);
module_exit(end_mod);

Per compilare, occorre creare un Makefile come segue:

obj-m:= miaporta_drv.o
KDIR = /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD = $(shell pwd)
default:
$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules
clean:
rm -f *.mod.* *.o *.ko

Una volta compilato occorre caricare il modulo con insmod ./miaporta_drv.ko e per poterlo utilizzare basta dare il comando mknod -m 0666 /dev/miaporta c 20 0
Funziona?. non lo so, devo ancora provare.

In attesa che sviluppi il codice e inizi a testarlo vediamo come si prevede di utilizzarlo all'interno del programma che lo utilizza...

#include "fcntl.h"
#include "stdio.h"
int main()
{
char buffer[1];
int fd;
fd=open("/dev/miaporta",O_RDWR);
buffer[0]=0x00;
write(fd,buffer,1,NULL); //scrivo il byte
read(fd,buffer,1,NULL); //leggo i byte
printf("Valore : 0x%02x\n",buffer[0]);
close(fd);
}

Dovrebbe funzionare. Se nei prossimi giorni trovo il tempo di svilupparlo e mi accorgo che qualcosa non va, provvederò alle modifiche. Per ora STOP. Una domenica passata al PC approfittando del maltempo mi pare sufficiente. Ora un pò di relax. un abbraccio

P.S. Mille bit fanno un megabit. Ripeto: Mille bit fanno un megabit.

lunedì 14 aprile 2008

Toner fuser per PCB (3)

Alla fine sono riuscito a rompere il motoriduttore. Volevo solo tentare di migliorare il meccanismo di trascinamento del rullo fusore. Vedi foto del post precedente "Toner fuser per PCB (2)", ho inserito 2 cuscinetti a sfere dentro le due ruote solidali sullo stesso asse. E' stato un bel lavoro di dremel per allargare a mano i fori (16mm con l'attrezzo levigatore tondo piccolo in carta vetrata). I due ingranaggi girano perfettamente sull'asse senza attriti apparenti. Il perno di supporto l'ho fissato con una vite ed una rondella, con un tubicino distanziatore ed una molla. Il perno, ora raddrizzato ed a 90° rispetto il pannello di supporto ha spostato verso il lato "sbagliato" l'ingranaggio che ora entra a fatica nell'accoppiamento della ruota che sta sul motorino. Risultato? Crack! Si sono rotti gli ingranaggi di demoltiplica a causa dell'eccessivo sforzo. Nessun problema, la cosa era in preventivo e come avevo già annunciato sono già pronto con una nuova soluzione. Ho ripreso lo stepper e sto programmando un device driver per linux che lavori sulla porta parallela (/dev/stepper). Per ora, in attesa di progettare un circuito dedicato, mi accontento di questa soluzione. E' una questione di orgoglio, una sfida stimolante che mi sprona a proseguire. Per oggi basta, mi merito un pò di riposo e soprattutto un pò di distrazione dai disastrosi risultati elettorali che stanno emergendo. La vedo molto dura per il futuro e per le persone oneste. Ciao.

P.S. Attenti al nano bugiardo. Ripeto: Attenti al nano bugiardo.

domenica 13 aprile 2008

PCB a trasferimento di toner

Le prove sperimentali di trasferimento del toner, dalla carta al rame delle basette elettroniche, hanno dato risultati soddisfacenti. In rete si trovano video, progetti e istruzioni sul come fare, generalmente con il metodo del ferro da stiro e successiva "pelatura" della carta in acqua calda.
Entrambi i metodi sono lenti e poco pratici. Il laminatoio che ho progettato e realizzato funziona meglio, con metodo ripetibile (tempi e temperature pre-impostate), senza necessità di mettere il PCB in ammollo, dover aspettare e pelare la carta con il rischio di graffiare lo strato protettivo e dover rifare tutto da capo. Per la stampa ho utilizzato una Brother HL730 Plus. Ho a disposizione una laser Lexmark E35 (in attesa di riparazione) e farò delle prove per verificare cosa succede con un toner diverso. Sono inoltre in procinto di acquistare una laser a colori (Samsung) e sono curioso di verificare se, con un toner diverso, il metodo è ancora valido o meno.
Ho sperimentato tre tipi di carta, a disposizione nei miei cassetti della cancelleria, tutti per le stampanti a getto di inchiostro:
Carta 1 - 797N Vista color White glossy film for color inkjet plotters (100u/.004") della Keuffel & Esser. Carta dalla superficie lucida. Non so se è ancora in vendita in quanto ne ho acquistato una risma ancora più di 10 anni fa, in occasione della mia prima stampante a colori a getto. Risultato pessimo. Il calore tende a colare la superficie trattata (sembra una specie di termo-plastica) ed il toner tende a rimanere quasi tutto saldamente appiccicato alla parte trattata per la stampa. In alcuni punti, sul rame del PCB, restano dei residui di carta di dimensioni di qualche millimetro.

Carta 2 - FF. Photo Gloss 140G/m2 cod. 13P75064 della ADIT Plotter service (Milano). Questa carta ha dato risultati migliori rispetto alla precedente ma tende a "fondere". In alcuni punti il toner non si è perfettamente trasferito dando risultati insoddisfacenti.

Carta 3 - Folex IP Top Color 120 Carta bianca opaca 120G/m2 trattata per stampanti ink-jet. Ottimi risultati. Tutto il toner si trasferisce sul rame senza lasciare tracce residue di toner sulla carta e permette un distacco totale senza necessità di bagnare la carta in ammollo con l'acqua calda. Anche nei particolari più minuscoli, il toner risulta perfettamente trasferito e le piste sottili risultano nitide e ben definite. Il colore del toner assume una tonalità tendente al grigio, segno che, nel distacco, si trascina delle particelle superficiali del trattamento della carta.

Per ottenere il risultato con la Carta 3 ho azionato i rulli a mano. Tenendoli fermi per due o tre secondi, la carta inizia ad imbrunirsi, specialmente ai lati che non aderiscono al rame. Nelle foto si possono vedere i "fallimenti" delle prove effettuate. La terza foto del PCB fa riferimento al trasferimento perfetto del toner sul rame. Il passaggio del PCB fra i rulli deve essere molto lento, per dare il tempo al rullo di trasferire la massima quantità di calore in ogni punto e, grazie alla conduttività termica del rame, preriscaldare la rimanente parte della superficie da trattare.
Un ottimo risultato. Fatte ulteriori prove e sistemato il motore di trascinamento, passerò all'incisione nel percolruro ferrico per verificare la "tenuta" del toner. Sono fiducioso e soprattutto moooolto soddisfatto. Ora vado a stendere i panni, che fra un PCB e l'altro ne ho approfittato per fare una lavatrice. Ciao, alla prossima.

P.S. La transumanza è in atto. Ripeto: La transumanza è in atto.

martedì 8 aprile 2008

Stepper e motore in DC

In attesa di testare il dimmer modificato che andrà ad alimentare il fusore utilizzato per laminare i PCB, ho fatto a pezzi un proiettore di diapositive per recuperare i componenti interni. Fra trasformatori di tensione, ventole in AC, lenti sferiche e lampadine (tutti componenti che utilizzerò in futuri progetti che ho in mente), spunta un motorino in corrente continua con tanto di motoriduttore. Una manna dal cielo, quello che mi serviva per far avanzare lentamente i rulli del laminatoio che richiedono un certo sforzo per girare. Metto da parte per ora il progetto dello stepper (già pronto, per la verità, ad altre avventure) e passo a combinare tre ingranaggi in teflon (di recupero dalle laser che ne hanno a iosa) da agganciare al fusore del laminatoio. Devo solo misurare attentamente le distanze dei fori e ridurre la velocità di rotazione ad un valore determinabile meccanicamente (francamente mi piace di più l'idea della velocità impostabile via software). Credo che con solo tre ingranaggi dovrei arrivare ad una velocità di avanzamento accettabile... al limite riduco un pò la tensione di alimentazione che misurata in base al trasformatore a disposizione si attesta sui 9,2 volts. Il ponte raddrizzatore ed il condensatore li ho recuperati sempre dal proiettore, fissati su una morsettiera a viti. La difficoltà è trovare un asse per la ruota intermedia. Se non la monto su cuscinetti, l'attrito potrebbe darmi fastidio. Devo cercare una soluzione alternativa, in quanto non ho un mini tornio ( se qualcuno me ne regala uno in donazione....è ben accetto, si metta in contatto con me, grazie).
Devo anche trovare il tempo di proseguire. Ho infatti provveduto a sgomberare la stanza di lavoro dal ciarpame accumulato, per fare spazio e sistemare:
  • Una saldatrice ad ultrasuoni che ho recuperato da un negozio (pensare che la buttavano via),
  • Una macchina per lavare a vapore le cartucce di stampa (riparata egregiamente),
  • Due macchine per la carica delle cartucce HP (Nero e colore)
  • Un avvolgitore di nastri per stampanti
  • Una termosaldatrice industriale portatile, riparata sostituendo la resistenza ed i nastri protettivi teflonati. Una meraviglia quest'ultima (anche questa salvata dalla discarica), completa di lama per rifilare e regolazione della temperatura (posterò le foto nei prossimi post).
La centrifuga per svuotare le cartucce è andata "perduta", chissà dove da quei criminali del consumismo, praticoni dell'usa e getta.
Per ora...stop, devo trovare anche il tempo per altri progetti, tipo sbrandizzare in telefono IP ed aggiornarci il firmware (maledette password). Niente paura. Una cosa alla volta. Sarò più ordinato in futuro nell'esporre metodi, risultati e fallimenti di un tecnico che si diverte a smontare, riparare, progettare, modificare, migliorare, studiare, approfondire ed aiutare gli altri. Per ora un abbraccio ed alla prossima.

P.S. Il topo è gigio. Ripeto: Il topo è gigio.

venerdì 4 aprile 2008

Fuser fused

Un mezzo successo. La teoria del dimmer modificato funziona alla grande. Ho sostituito il filtro antidisturbo ed il triac con uno di potenza. Unico "inconveniente" irrilevante per l'uso che ne devo fare, è l'innesco incontrollato del triac a media luminosità (la lampadina lampeggia). Poco male. Non devo pilotare carichi per illuminare gli ambienti. Dalle prove effettuate collegando il fusore del toner al dimmer modificato ho misurato una tensione di alimentazione di 63 volts alternati. Il fusibile ha retto bene, anche se mi ero dimenticato di sostituire quello originale da 800ma con uno più grosso. La temperatura del rullo in 10 secondi è arrivata a 75°C... poi si è spento.
E' saltata la protezione interna e devo cortocircuitarla per evitare di sperimentare il valore della tensione da applicare. Presupponevo inoltre che i rulli resistessero a temperature molto più alte, almeno sino a 100 gradi ed oltre. Inserendo la sonda di misurazione della temperatura ho notato che il contro-rullo si è inciso (leggermente colato) mentre nella plastica di copertura della resistenza riscaldante è rimasta una traccia di materiale. Decisamente il fusore era progettato per lavorare con temperature più basse, forse in corrente continua (devo controllare se esiste il dato della temperatura di fusione del toner HP).

Pazienza. Se non riesco a sistemarlo smontandolo ai minimi termini e modificando le parti che mi interessano, ho 2 alternative possibili. la prima: uso il fusore già collaudato (quello precedentemente testato e che funziona con una lampadina alogena come elemento riscaldante). Devo solo rifare gli ingranaggi di trascinamento in quanto allo stato attuale è troppo veloce. La seconda: ho dei tubi di alluminio (sempre di recupero da vecchie laser) e dei contro-rulli in gomma siliconica (credo). Una lampada alogena della dimensione giusta riesco a trovarla. Rifaccio di sana pianta il meccanismo. Una scappatoia ce l'ho. Ho altre 2 laser da fare a pezzi per verificare il tipo di fusore utilizzato. Eventualmente ho ancora un paio di fusori intatti messi da parte, devo solo cercare dove li ho messi.
L'importante è aver realizzato 2 elementi importanti: il sistema di avanzamento passo passo che funziona ed un dimmer di potenza che funziona (anche se devo provarlo a piena potenza se regge).
Procedo senza timore che la meta è vicina. Per ora basta. Devo dedicarmi ad altre faccende. Alla prossima

P.S. La cenere è tossica. Ripeto: La cenere è tossica.

giovedì 3 aprile 2008

Dimmer per toner fuser

Voglio tentare, in alternativa ad un progetto da zero, di modificare un dimmer per lampade da tavolo. Ovviamente di recupero, l'ho aperto ed ho notato che non è molto diverso dagli schemi che si trovano in rete. Devo solo fare un paio di modifiche. Il Triac sicuramente è inadeguato all'uso che devo fare. Il filtro antidisturbo (una bobina toroidale) è composto da un filo troppo sottile per supportare la corrente assorbita dalla resistenza del fusore che sto realizzando per il laminatoio per PCB. Ergo, se la logica non mi inganna, sostituisco il filtro con uno più grosso ed il triac lo recupero da una mother board di una stampante laser che ho appena fatto a pezzi (ovviamente plastica e metalli separati e regolarmente smaltiti negli appositi contenitori dell'eco centro). Dovrebbe funzionare, spero. Se il Triac non innesca proverò a diminuire il valore delle resistenze sul gate con valori sperimentali via via più piccoli. Sono fiducioso. Spero di non aver sbagliato qualche ragionamento, ma credo di non sbagliare. Ovviamente, se qualcosa va in fumo, sarò pronto a postare qui i risultati, senza timore di elencare anche gli insuccessi. Li trovo stimolanti e didatticamente utili ad imparare, progredire, migliorare la logica del ragionamento... tanto non devo dimostrare a nessuno che sono bravo. Alla prossima. Un abbraccio

P.S. il Tricheco è scappato. Ripeto: il Tricheco è scappato.

domenica 30 marzo 2008

PCB - Toner fuser

Procede bene il lavoro di costruzione del laminatoio per la produzione dei circuiti stampati (PCB - Printed circuit board) a trasferimento di toner. Dopo aver risolto il problema della coppia di torsione del motore stepper utilizzato (vedi post precedenti) ho realizzato lo scheletro di base per trasmettere il movimento dell'asse al fusore di toner recuperato da una stampante laser HP. La difficoltà maggiore è stata nel togliere il pignone dall'asse del motorino senza un adeguato estrattore. Dopo vari tentativi alla fine sono riuscito a sostituirlo con un ingranaggio di recupero (in teflon) recuperato dal mucchio di ruote ed ingranaggi pazientemente accumulati nel tempo).
Il nuovo pignone, dopo aver adeguato il diametro del perno, funziona egregiamente. Un minimo di lavoro di falegnameria per posizionare motore e fusore in modo che l'accoppiamento lavori meccanicamente senza perdita di passi è stato fatto con l'aiuto di normale attrezzatura da hobbista.
La staffa di fissaggio del motore è incollata alla base tramite tre tasselli in legno da 6 millimetri, centrati sul pannello multistrato utilizzato. Per fortuna il fusore utilizzato ha 2 leve di regolazione della distanza tra i rulli. Lasciano il posto per il PCB che avanza senza eccessivo sforzo.
L'inserimento del PCB deve un pò essere agevolato "a spinta" all'inizio. Una volta entrato avanza senza difficoltà.
Per la velocità di avanzamento dovrò fare delle prove sperimentali e calcolare il tempo necessario di trasferimento del toner sul rame in base alla temperatura dei rulli (il rullo che scalda è quello superiore). Per ora ho settato via software le pause tra una fase e l'altra (step time) a 250 mS, sufficienti per un avanzamento lento che a occhio dovrebbe andare bene.
Implementazioni future: Un pulsante per incrementare o decrementare la velocità di avanzamento; Un regolatore di corrente per la temperatura del rullo. Dei pulsanti per invertire il moto di rotazione avanti ed indietro in modo da fare eventualmente più passate senza dover reinserire più volte il PCB; un display che mi visualizza i valori di laminazione tipo velocità, temperatura, direzione, tempo totale di lavoro. Cose "superflue" ma utili per imparare.
Per ora basta, è domenica ed è una bellissima giornata tiepida e profumata. Mi sa che mi prendo una pausa a cavalcare la mountain bike per un giretto in collina. Ne ho proprio bisogno. Un abbraccio




P.S. Il burattino è nel sacco. Ripeto: Il burattino è nel sacco.

domenica 16 marzo 2008

Stepper unipolare - ok


Bene. Dopo la sostituzione dell'optoisolatore "difettoso" ho riscontrato il corretto funzionamento del motore, con una coppia "decente". Ho leggermente aumentato a 9,55 volts l'alimentazione dei gate dei mosfet optoisolati. Ora tocca alla parte meccanica. Primo intoppo. Devo togliere la rotellina dall'asse del motore (il pignone) per inserirci un ingranaggio che combacia perfettamente con quello inserito nell'asse del rullo fondi toner. Provo a costruirmi un estrattore....di legno. Peccato che il multistrato utilizzato si pieghi (in linea di principio però l'aggeggio funziona). Purtroppo non ho attrezzatura adatta a lavorare il metallo. Che faccio....rinuncio?. Giammai!! Mi rivolgerò ad un mio amico che ha un officina per la lavorazione dei metalli. Sicuramente me ne farà uno. Potrei aggirare l'ostacolo con una trazione a cinghia. Ne ho a iosa, di tutte le misure, sempre di recupero. Dovrei solo tornirmi un pignone di legno del diametro "giusto".

Ad ogni modo preferisco gli ingranaggi, li percepisco più "grippanti" rispetto alla trazione a cinghia. Un altro scoglio da superare è l'alimentazione della resistenza riscaldante. Sto pensando di progettare un dimmer a 220 volts, regolabile, ma da alcuni calcoli fatti in precedenza dovrei procurarmi un triac di potenza. E poi dovrei procurarmi un diac e quello, di recupero, proprio non ce l'ho. Proverò a verificare se l'alimentazione è possibile in corrente continua. Ora non ho i dati sottomano ma presto dovrò affrontare anche questo problema, oltre a quello della regolazione della temperatura giusta. A dire il vero ho già un gruppo fusore di una laser, con tanto di motore (inutilizzato in quanto il motorino gira troppo velocemente e devo fare troppi passaggi per fondere il toner sui PCB). Il gruppo fusore è del tipo a lampadina alogena. Potrei misurare la temperatura e prenderla a riferimento per il nuovo fusore che sto utilizzando. boh....vedrò. alla prossima

P.S. Il nano è licenziato. Ripeto: Il nano è licenziato.

sabato 15 marzo 2008

Stepper, dissipatori e filettature

Ho appena terminato di fissare il nuovo dissipatore all'alimentatore del motore stepper in fase di costruzione. Ho utilizzato un blocco di alluminio dissipatore che serviva un vecchio pentium di recupero. Tre fori da 3 millimetri e filettatura ed il gioco è fatto. Soddisfatto anche dell'aspetto estetico. Devo ancora cambiare l'optoisolatore che stranamente, rispetto agli altri, sembra non condurre al 100%.
In ogni caso la temperatura del dissipatore, anche dopo 15 minuti di funzionamento, sale molto lentamente e non supera i 40/45 gradi, segno che il calore prodotto viene adeguatamente smaltito dalla superficie generosa. Mooolto meglio di prima.
Nel frattempo posto qui alcune misure per chi avesse la necessità di filettare dei fori. Esistono in commercio delle punte da trapano di misura "intermedia". Ovviamente è meglio evitare i vari "brico center fai da te". Una ferramenta seria è ciò che serve. Meglio comperare solo le punte che servono al momento, senza prendere tutta la serie. In rapporto si spende di più ma un pò alla volta e l'operazione è meno dolorosa. Un buon "giramaschi" è una scelta d'obbligo, facendo attenzione che alcuni modelli sono adatti dai 4mm in su e se si deve fare una filettatura M3 occorre ingegnarsi non poco o procurarsi quello adatto.
Ad ogni modo, a futura memoria, ecco la tabellina che lega il foro con la misura del filetto.
M1,0 -> punta da 0,7mm
M1,2 -> punta da 0,9mm
M1,4 -> punta da 1,1mm
M1,7 -> punta da 1,25mm
M2 -> punta da 1,5mm
M2,3 -> punta da 1,75mm
M2,6 -> punta da 2,0mm
M3 -> punta da 2,5mm
M4 -> punta da 3,2mm
M5 -> punta da 4,2mm
M6 -> punta da 5mm
M8 -> punta da 6,5mm
M10 -> punta da 8,5mm
M12 -> punta da 10mm
Le filettature più comuni per i piccoli lavori di hobbistica o per gli appassionati di robotica sono 3mm, 4mm, 5mm, 6mm 10mm. Meglio averle sottomano, specie per M3, M6, M10 che richiedono punte facilmente reperibili anche in negozi non specializzati e non molto forniti. Punte per metallo, ovvio. I maschi meglio prenderli di qualità, forniti in set di tre pezzi per ogni misura. Ogni maschio dei tre ha la funzione di sgrossatura, intermedio e finitura. Risulta così più facile fare una filettatura di qualità. Lasciate perdere le scatole di filettatura in kit, sono delle autentiche ciofeche "cinesi". Se volete buttare i soldi in quelle schifezze sono affari vostri, altrimenti sfruttate l'esperienza degli altri (che non sono l'unico ad aver ceduto al miraggio di un kit economico). Nel avvitare il maschio, ricordare di fare mezzo giro indietro ogni giro in avanti (scarico del truciolo). Così il procedere sarà più facile. Per materiali metallici particolarmente "duri" ungere con olio minerale non è una cattiva idea (quasi obbligatorio)
Materiali preferibili alluminio ed ottone, facili da lavorare e non particolarmente critici da reperire, ma anche la plastica, plexiglass ed altri materiali affini non sono da trascurare. Nel mio caso, vista la scelta di utilizzare rigorosamente materiale da recupero, comprese le viti, devo avere il set completo. Devo infatti adattare i fori in funzione delle viti che ho a disposizione. Ho anche i maschi per le filettature americane, così posso recuperare anche le viti smontate da alcune stampanti d'oltreoceano. Ok. Passo alle ultime modifiche al circuito e poi posso concentrarmi nella meccanica. Alla prossima.

P.S. La rondine è tornata al nido. Ripeto: La rondine è tornata al nido.

sabato 8 marzo 2008

Stepper unipolare (p.5) - migliora

Bene. Ho realizzato il circuito di alimentazione della scheda optoisolatore fra la CPU e la main-board di potenza che alimenta il motore passo passo. Nel frugare fra i cassetti dei componenti di recupero non ho trovato esattamente i valori dei componenti che avevo pianificato in fase di progetto. Poco male. Il circuito funziona. Il 78L05 (5 Volt 100 mA) è regolabile da 5 a 12 volts. L'ho impostato a 9,18 volts (9.13 V sotto carico... il trimmer è difficile da regolare con precisione) ed ho misurato le 4 tensioni in uscita. Con sorpresa i valori sono molti diversi fra loro, anche se gli optoisolatori sono tutti uguali.
V1=5,32 Volts
V2=4,31 Volts
V3=6,21 Volts
V4=5,97 Volts
Il motore è da 4,2 volts per fase. Sospettando che il problema dipenda dalle resistenze di pull-up da 10K le ho misurate
R1=9,78k
R2=9,74K
R3=9,83K
R4=9,89K
L'unica spiegazione plausibile credo dipenda dalle differenze costruttive degli optoisolatori. Il transistor forse lo sto facendo lavorare in condizione critica (non nella zona di piena saturazione). Infatti nel eseguire i calcoli mi sono tenuto ampiamente sotto i valori massimi, specialmente nella parte interfacciata con la CPU (quella non si deve "bruciare", costa un okkio) ed i led che pilotano le basi dei transistors in uscita lavorano "al minimo". Dovrei provare a ri-calcolare le resistenze di limitazione per illuminarli di più e mandare in piena conduzione i transistors. Probabilmente il secondo optoisolatore ha qualcosa di molto diverso dagli altri, succede.

Altri esperimenti ed altre prove, poco male, sto imparando. Con i Valori calcolati la coppia risultante del motore risulta migliorata, molto rispetto alle prove precedenti, ma... non è regolare per ogni fase. 2 di esse tengono bene, una fa "friggere" l'avvolgimento ma tiene lo stesso (quello collegato al fet con il gate alimentato a 4,32 Volts che forse non va in piena conduzione). L'ultima fase,la 4, proprio non va, è debole e fa avanzare l'asse in modo irregolare in modo rumoroso per le velocità più alte. La tensione di Gate del Fet4 è di 5,97V ma il problema risiede nel fatto che è diverso dagli altri tre. Tre IRF740 ed un IRF640 che, nonostante una Rdson molto più bassa, probabilmente ha qualche caratteristica che mi è sfuggita durante la progettazione.
Sarei tentato di comperarne 4 di nuovi ma per principio ho deciso di realizzare il tutto esclusivamente con componenti rigorosamente di recupero. Devo ancora misurare il valore ai capi delle fasi per i relativi assorbimenti di corrente. Credo che quando lo farò scoprirò altri "indizi" che mi faranno capire meglio dove intervenire.

Un altro aspetto da curare è il dimensionamento del dissipatore dell'alimentatore da 5 volts. Scalda da matti, arriva sino a 50 gradi, non so se è tantissimo, a me sembra di si e la temperatura tende a salire anche oltre i 60 gradi.... Dovrei misurare anche in questo caso l'assorbimento dei circuiti senza troppe preoccupazioni in quanto ho progettato lo stesso con un limitatore di corrente a 4 ampere. Forse un dissipatore di dimensioni più generose, al massimo con una mini ventola di quelle che si trovano nei portatili....dovrei risolvere. Forse dovrei dissipare solo i due transistor che supportano il grosso della corrente (il 7805 l'ho limitato a 200mA nonostante possa supportare sino ad 1 A). Però in questo caso dovrei ri-disporre i componenti messi troppo vicini per risparmiare spazio (sono un maniaco della miniaturizzazione).
Comunque, sono soddisfatto, la teoria si è rivelata esatta e il miglioramento ottenuto mi incita ad essere ottimista. Probabilmente farò inorridire gli "ingenieri" che forse però non capiscono che mi sto divertendo un mondo e che sto accumulando l'esperienza che all'università non insegnano. Resto sempre in fiduciosa attesa di una donazione spontanea per un oscilloscopio digitale...magari in grado di visualizzare anche i segnali I2C, Canbus,Jtag ecc.ecc. Grazie in anticipo.
Per risolvere questo ultimo "inghippo", devo solo misurare gli assorbimenti delle fasi del motore e tentare una soluzione diversa...ci devo pensare un pò, ora è tardi e sono un pò stanco. Nonostante il sabato ne ho fatte parecchie di cose oggi e domani, domenica, ho già la giornata piena di preparativi per lunedì.

Quasi dimenticavo....oggi è la festa della donna (mentre scrivo è passata la mezzanotte, pazienza), cmq auguri a tutte le donne del mondo, vi voglio bene.

P.S. Freddo gelido al nord. Ripeto: Freddo gelido al nord.

lunedì 3 marzo 2008

Alimentazione optoisolatore

Ho terminato la progettazione dello stadio di alimentazione dell'optoisolatore che andrà ad interfacciare la fox board con i gate dei mosfet di potenza predisposti al pilotaggio del motore stepper. Dato lo scarso assorbimento di corrente in gioco e il collegamento "stabile" del circuito dedicato, ho optato per uno 78L05 (Imax 100mA) ed un partitore resistivo collegato fra l'uscita e la massa. Un trimmer da 470ohm (da 100 ohm non ce l'ho come progettato) mi permetterà di regolare la tensione in uscita sugli 8 volts che mi servono. Ho ri-calcolato i valori delle resistenze collegate agli emettitori degli optoisolatori per adattare i valori al nuovo livello di tensione adottato. La verifica successiva (misurazioni a vuoto e con carico induttivo) mi permetterà di provare l'esattezza della mia teoria già ipotizzata nei post precedenti. alla prossima

P.S. Il giornale non pubblica. Ripeto: Il giornale non pubblica.

venerdì 29 febbraio 2008

Stepper unipolare (p.4) - ancora "problemi"

La sfida continua ed io sono più testardo di una capra. Non mollo. Ho terminato la realizzazione della basetta optoisolatore (vedi post precedenti). Ho anche dotato i Mosfet finali con un bellissimo dissipatore nero recuperato da un pentium II (lavorato con 4 fori filettati M3, foglietti isolanti e pasta termoconduttrice).
Collegati tutti i segnali e le alimentazioni, effettuato l'ultimo controllo in base alla checklist, lancio il programma che attiva le fasi del motore. Con sorpresa gira un pò a scatti e la tensione misurata sembra un pò al di sotto di quanto avevo preventivato. La coppia è sempre ridicola, un pò meno delle volte precedenti ma ancora insufficiente I led di segnalazione mi indicano che i segnali arrivano ai Mosfet. Purtroppo, l'amico che mi aveva promesso di recuperarmi un oscilloscopio, latita. Mi ha assicurato che se ne sta interessando e francamente, visto che forse me lo procura "agratis", non mi sembra educato insistere e sollecitare. Presumo che ci sia o qualche mosfet che non entra in piena conduzione o uno o due optoisolatori che non si comportano come da specifica. Ho notato infatti che ne ho montato uno con una sigla leggermente diversa dagli altri (forse è proprio quello, mi ha ingannato un 5 al posto di un 6). Domani lo smonto e lo sostituisco con uno identico agli altri. Forse è la resistenza di caduta.... proverò a variarla e rifare i calcoli a costo di bruciare qualcosa.
Dalle osservazioni effettuate, ho notato che il dissipatore montato nell'alimentatore è insufficiente, scalda troppo. 60° dopo appena due minuti e mezzo e la temperatura tende a salire...meglio spegnere prima che vada qualcosa in fumo. Ho deciso di costruirne un altro, con una tensione leggermente superiore (sino a 6 volts), con una regolazione della tensione in uscita (pochi volts per la taratura) e soprattutto con i transistors di regolazione e protezione dai cortocircuiti su dissipatore separato e di dimensioni più generose. Dovrei ancora avere dei 7805 e componenti ne ho a iosa.
E' solo che questo stop tecnico mi irrita. Capisco che procedere per tentativi è l'unico modo che ho per sopperire alla mia ignoranza della teoria, ma dovrei fare più attenzione nei calcoli e nelle verifiche sperimentali. Pazienza. Sto imparando più di quanto mi aspettassi. Fino a martedì credo non farò molto. Sabato Riunione nazionale con i Colleghi informatici, domenica e lunedì ripasso di una causa civile che devo gestire per martedì, quando dovrò fare a fettine l'ingeniere di turno che accetta le Consulenze tecniche una volta ogni due anni e non sa nemmeno da dove partire. Me la prendo comunque comoda, ma sto stepper deve funzionare alla fine. Lo devo far funzionare per iniziare a laminare i PCB e proseguire con gli altri progetti in sospeso. Alla prossima.

P.S. lo psiconano è scemo. Ripeto: lo psiconano è scemo.

martedì 26 febbraio 2008

Stepper e opto isolatori


Dopo una giornata a catalogare i componenti di recupero mischiati alla rinfusa in un cassetto, in attesa di necessità imprevedibili, trovo ben 6 optoisolatori P652 (marca sconosciuta), 2 in più di quelli che mi servono. Per la verità ne ho trovati di più, compresi dei fototriacs, che conservo in quanto ho in mente alcune cose da fare. Cerco i datasheet per avere i dati costruttivi e trovo "qualcosa" che sembra "compatibile" per somiglianza di sigla. Procedo con uno schemino di massima. Segnale in ingresso 3,3 volts, Alimentazione in uscita 4,98 Volts. Vcesat 0,4 Volts con una corrente di 0,5 mA a cui vanno aggiunti gli ampere che alimentano il led collegato al gate del mosfet (quest'ultimo, comandato in tensione non assorbe corrente). Dovrei avere dimensionato correttamente le resistenze di carico del led e del transistor dell'optoisolatore. 1K per il led (calcolata sulla corrente massima erogabile dalla porta della fox board) e 10K per il transistor, che una volta collegata si troverà in parallelo ad un led con in serie una resistenza da 1kohm. Prima di collegare il tutto voglio sperimentare sulla breadboard il circuito e verificare le tensioni in gioco. Non voglio infatti cimentarmi in saldature se poi la cosa non funziona, non si sa mai. Il segnale lo prelevo dall'emettitore, prima della resistenza posta a massa. Il collettore è collegato direttamente ai 5volts. Credo che la configurazione si chiami "a collettore comune". Con una Vcbo di 70 volts dovrei essere sotto i limiti costruttivi dell'optoisolatore. Mi sono anche disegnato lo schema con un programma di progettazione, a fini documentativi (se tutto funziona metterò qualche schema dettagliato, forse con le istruzioni necessarie a calcolare i dati dei componenti.

Per catalogare i componenti, ho preso dei fogli di polistirolo, li ho tagliati in lastre sottili su cui ho spruzzato della colla spray. Alla fine li ho rivestiti con un foglio di alluminio che serve a prevenire le scariche elettrostatiche cui i Cmos sono particolarmente sensibili. Presto arriverò alla fase sperimentale pratica, sono ansioso di iniziare per verificare finalmente il funzionamento dello stepper con coppia sufficiente a far girare un albero. Stay tuned.

P.S. L'avvocato è stato radiato. Ripeto: L'avvocato è stato radiato.

domenica 24 febbraio 2008

Stepper unipolare - i MosFet

Studia, studia.... man mano che approfondisco le mie conoscenze nel tentativo di rispolverare le nozioni apprese a scuola da ragazzo (ed abbandonate per lungo tempo causa l'intrapresa di un lavoro in altro settore della scienza e della tecnica), mi imbatto in nuovi "problemi" (nuove sfide) da affrontare e risolvere senza l'aiuto di nessuno. Per prima cosa devo dire che in rete si trovano un sacco di informazioni....sbagliate, discordanti ed imprecise. C'è infatti una grande mole di dati da cui va sottratto il "rumore", ovvero le cose inutili. Per quello che resta (non molto per la verità se si cerca una risposta specifica e particolare) devo dire che esistono alcuni piccoli geni davvero disponibili a lasciare le proprie conoscenze in rete, nei forum o nei propri blog personali. a tutti loro va un sincero ringraziamento per il prezioso contributo "sociale" apparentemente profuso senza chiedere nulla in cambio.

Nel mio progetto che sto pian piano portando avanti, ho adottato e sperimentato i Mosfet (vedi post precedente). Ho utilizzato quelli della International Rectifier, di potenza (sino a 400Volts 10 ampere). Questi mosfet hanno una Vgsth ( Gate Source Treshold, la tensione minima da applicare al gate per mandarli in conduzione) da 2 a 4 Volt. Sfortunatamente la tensione disponibile nelle porte di uscita è di 3,3 Volt.

Sarà, ma ho beccato i 4 mosfet più sfigati del mondo, non entrano in conduzione con 3,3 volt (e te pareva). Ho infatti provato (o la va o la spacca ed è andata) a pilotare i gate dei Mosfet con 5Volts (4,98 per la precisione) e il circuito funziona (sembra funzionare), le fasi del motore si alimentano.

L'errore che avevo commesso era di tipo interpretativo. Una Vgsth da 2 a 4 volt l'avevo intesa come il range di soglia minima e massima da applicare al gate, mentre va inteso come un valore costruttivo (variabile da componente a componente) che occorre "superare" e che sotto il quale il mosfet si rifiuta di "lavorare". Per inciso il valore massimo di tensione al Gate è di +/- 20 volts. Almeno mi sono informato meglio su come funzionano quei componenti, ai miei tempi a scuola mi hanno insegnato come funzionano le valvole termoioniche (mai usate nemmeno nelle prove pratiche) e qualche nozione su transistor e mosfet, tutta teoria e niente pratica.

Non ho fatto i calcoli (il mio procedere è più sperimentale per tentativi (come Alessandro Volta) che per applicazione della teoria (che conosco poco) e spero che il volt di differenza sia sufficiente a mandare in piena conduzione il mosfet (altrimenti sono punto ed a capo). Ora...come faccio con 3,3 volt a pilotare degli ingressi che richiedono più di 4 volts?. Pensavo ad un foto-accoppiatore, che però ha il "pregio" di invertire il segnale (0 volt in uscita con 1 logico in ingresso), così però dovrei prevedere degli inverter (con conseguente complicazione del circuito) per riportare il tutto in logica positiva.

Ho inoltre il limite dei 5 volt di alimentazione (lo stepper è da 4,2 volt nominali), alla faccia del driver hardware "multi purpose" che volevo realizzare. Se me ne servono di più? Pensa unamico, pensa... fatti venire un idea, spremi le meningi, fai qualcosa che è frutto del tuo ragionamento, che di neuroni ne hai ancora da vendere.... Intanto procedo col progettarmi un altro alimentatore (4 ampere) regolato in corrente (tanto di transistor PNP ne ho recuperato un pacco), che sia pensato per poter essere regolato in uscita con tensioni anche superiori (sempre partendo dai 7805 che ne ho a iosa, sono diffusissimi negli alimentatori switching dei PC).
Per ora basta. Spengo lo stagnatore e sistemo la documentazione con i risultati e le osservazioni. Potrebbero servirmi in futuro ed evitare questi errori che sicuramente fanno ridere ma personalmente li ritengo un metodo per imparare e tenere la mente allenata e "giovane".

P.S. il mosfet conduce. Ripeto: il mosfet conduce.

sabato 23 febbraio 2008

Stepper unipolare... un errore

Ho commesso un errore di progetto. Chiedo perdono ma non sono 'ingeniere' e l'elettronica è solo un hobby per me. Nel precedente post avevo alimentato le fasi del motore con dei TIP33C (400Volt 10Ampere). La resistenza di base da 1k è errata. Non manda infatti in conduzione completa il transistor, ed ecco perchè l'asse del motore di poteva fermare con un solo dito. Con un alimentazione da 5 volt ed una Vce da 4,3 Volt non resta molto per il motore.
Ho commesso l'errore in quanto avevo fatto i calcoli con una tensione di base da 5 volt (ttl) calcolando la resistenza in modo che fossero sufficienti 4 mA (è la corrente massima che la Fox utilizzata è in grado di erogare nei pin di I/O.
Il problema è che la fox pilota le uscite a 3.3 volts e non 5 volts.Per mandare in conduzione completa il transistor di potenza, dovrei inserire una resistenza di base da circa 40/70 ohm, troppo pochi per la capacità massima della porta.
Non ho voglia di progettare uno stadio di potenza per pilotare le basi dei 4 transistor, anche se forse in futuro vorrei inserire dei foto-accoppiatori..... Per ora preferisco rituffarmi nei cassettini dei componenti recuperati quà e là alla ricerca di 4 MosFet, magari non uguali ma "compatibili". Domani inizio gli esperimenti. Intanto ho già un "problema". I mosfet dissaldati hanno dei residui di stagno nei terminali che comunque sono un pò grossi per entrare in una mille fori. Vedrò di risolvere. La buona notizia è che posso sostituire i TIP33C con i FET che hanno una piedinatura "compatibile. Gate Drain Source in sequenza mentre i tip hanno Base Collettore Emettitore. Mi basterà eliminare la resistenza di base (dopo le prove) e inserire i MosFet senza grosse modifiche (se non per la spaziatura dei pin che sono più stretti). Nel frattempo ho provato ad alimentare una fase direttamente con 4,98 volt ed ho notato una coppia di torsione più che soddisfacente.

L'alimentatore che mi sono costruito (ed interamente progettato calcolandomi i valori delle capacità e resistenze) si comporta egregiamente. Ho inserito un regolatore di corrente in modo che il 7805 assorba 200 mA mentre i restanti ampère (sino a 4) li faccio passare per un PNP collegato ad un altro PNP per la protezione dai cortocircuiti. Mi ha dato un pò di soddisfazione. L'unico cruccio è l'aver filettato 3 fori nell'unico dissipatore. Il calore generato dal Transistor che pilota la corrente assorbita va a scaldare anche il regolatore di tensione... li ho collocati troppo vicini nella 1000fori e non ho voglia di spostarli.Spero che il tutto non vada in fumo.

Quasi dimenticavo. anche questo è realizzato interamente con componenti di recupero, riciclati e riutilizzati...costo Zero ed ambiente pulito, entrambi dei buoni motivi per sentirsi a posto con il portafoglio e con la coscienza ecologica. Anche i cavetti di collegamento ed i transistor PNP sono di un vecchio alimentatore di un PC, il dissipatore da una stampante epson, i ceramici da 0.1 mF provengono da un vecchio Fax. Praticamente ci ho messo solo lo stagno. Cercherò di fare una foto, anche se il tentativo di riparare la digitale non ha dato esito positivo. Dovrò investire qualcosa o cercare su 'ebai' qualche offerta. Alla prossima.

P.S. La sentenza è emessa. Ripeto: La sentenza è emessa.

mercoledì 24 ottobre 2007

stepper unipolare (p.3) - uno stop tecnico

Non so perchè, non me lo spiego, ma il nuovo motore stepper (passo passo) che sto usando, alimentato con un alimentatore da PC (5 volt 10 Ampere) produce una coppia di torsione insufficiente, ridicola, assolutamente inadeguata. L'ho adottato perchè è di dimensioni generose e sembra abbastanza potente per vincere la resistenza meccanica dei rulli fusori della stampante laser che intendo utilizzare per laminare i PCB (circuiti stampati). Il motore è rigorosamente di recupero, credo cannibalizzato da una Nec ad aghi a 132 colonne di molti anni fa. Una volta costruivano delle solide stampanti, pesantissime e non si risparmiava nei materiali come si fa ora con le stampanti di cartone pressato.

Il Motore è uno Step-Syn Type 103-775-4141 della Sanyo Denki Co.Ltd. da 4,2 volt 1 ampere per fase e angolo di passo da 1.8 deg/step a 6 fili. La resistenza di ogni avvolgimento è di circa 4,3 - 4,4 ohm. Può essere modificato in uno stepper unipolare a 5 fili semplicemente collegando fra loro i due capi comuni della coppia di avvolgimenti.
Lo schema dei collegamenti nel connettore femmina (sequenza dei colori): arancio, bianco, blu, giallo, nero, rosso. I due fili comuni sono il bianco ed il nero (vanno alimentati assieme con il positivo). La sequenza corretta di attivazione dei fili per ottenere una rotazione oraria dell'asse è : rosso, blu, giallo, arancio. Sequenza inversa per il senso anti-orario.
Ho chiesto lumi in merito al mio problema ad alcuni esperti del settore (visitate http://www.vincenzov.net) i quali mi hanno suggerito di non utilizzare l'alimentatore del PC (assolutamente inadatto) ma un semplice trasformatore, ponte raddrizzatore e condensatore di livellamento. Devo iniziare a cercare un trasformatore di recupero adatto. Forse in qualche scatolone riesco a reperirne uno smontato da chissà dove. In attesa, resto un pò deluso. Il software della board funziona, la sequenza è corretta, cosa manca? Mi è stato suggerito di controllare con un oscilloscopio l'alimentazione fornita e di aspettarmi delle sorprese... purtroppo non ho un oscilloscopio, non ne ho mai avuto uno, non me lo posso permettere e sono alla ricerca di un usato in dono (qualche laboratorio che lo tiene di "scorta" da anni in qualche scaffale polveroso?). Nel frattempo riporto alcuni dati tecnici misurati nel circuito di attivazione delle fasi (vedi post precedenti). La tensione di alimentazione applicata ad ogni fase ammonta a 5,09 volts. La Vce (tensione collettore emettitore) ammonta a 1,3 volts (valore prossimo alla tensione collettore emettitore di saturazione Vcesat). Con una resistenza di fase di 4.4 ohm la corrente di fase ammonta a circa 0,82 ampere. Valori che teoricamente, pur se inferiori ai valori nominali del motore, non dovrebbero produrre una diminuzione di coppia come riscontrato (l'asse si ferma semplicemente con una leggera pressione di un solo dito). OK. non sarà certo questo problemino a fermarmi. Potrei provare anche con una batteria da 6 volt, che diamine il motore certo non si brucerà per questo, al limite scalderà un pò di più. Alimentando direttamente una fase con una batteria di 6,3 volts ottengo una corrente di fase di circa 1,8 ampere, poco meno del doppio di quanto dichiarato dal costruttore ma sicuramente entro parametri di sicurezza se il motore non viene usato in applicazioni particolarmente gravose. Al limite terrò d'occhio la temperatura...dovrò costruire anche un sensore ed un circuitino da collegare alla board di controllo con un allarme in caso di superamento di una soglia prestabilita (bello, un altra sfida, cosa scelgo...cicalina sonora o classico led rosso?). Il lavoro prosegue.... alla prossima.

P.S. L'auto non parte. Ripeto: L'auto non parte.