Energia solare in viaggio

Ferie in bicicletta, attrezzato come un cosmonauta in missione verso marte. Ordine del medico, causa operazione al ginocchio che, causa immobilità prolungata (servizio sanitario e medici di m*rda), ha perso il 50% delle funzionalità motorie. Imbottito di potenti antidolorifici (poco efficaci sotto sforzo), ho percorso più di 500Km in bici, stringendo i denti e pensando che il dolore è solo uno stato mentale come altri... Fra l'attrezzatura che mi sono tirato dietro, ed a volte spinto in salita, ho optato per dei pannelli solari (Geonaute made in china) trovati da D*cathlon a 29,95 euro cadauno. Sono dei pannelli fotovoltaici portatili, 18X22 cm, che promettono una carica sufficiente per le emergenze... tenere in carica il cellulare (per le emergenze), il navigatore GPS (il G*rmin Nuvi200 è troppo avido di energia) o nel mio caso per ricaricare le batterie delle e-cig EGO510 (che a rimanere senza è come restare senza accendino per i fumatori 1.0). Promette una corrente di 1 ampère (dichiarati), più che sufficiente per gli scopi prefissati. 

La prima cosa che ho fatto, appena rientrato dal giro di acquisti delle ultime necessità legate ad una lunga trasferta cicloturistica, è stata quella di aprire, smontare ed analizzare l'attrezzo. Il "contenitore", una bustina di materiale idrorepellente (non a tenuta stagna purtroppo) con all'estremità inferiore un apertura a velcro, contiene un pannello fotovoltaico (abbastanza fragile all'apparenza), una piccola batteria ed un circuito dotato di due prese USB, una per la ricarica via computer (alternativa al pannello) ed un uscita di ricarica dei dispositivi. Il circuito elettronico ("protetto" da un foglietto di plastica trasparente) è quindi diviso in due. Una parte commuta l'energia in ingresso (pannello fotovoltaico o sorgente di rete a 5V) e regola la corrente di ricarica della batteria. Un altra parte regola la corrente di uscita stabilizzandola a 5V (La tensione di 3,7 V della batteria viene elevata, tramite un commutatore DC/DC, a 5V). Non dovrebbe essere troppo difficile costruirsene uno di artigianale. 

Vediamo alcuni dati tecnici:

• Batteria a 3.7V (non si sa se al litio o cosa) sigla 063450 1000mA/h. Batteria a 3 fili che porta a pensare alla presenza del termistore di allarme per evitare le cariche eccessive (litio?)
• PCB sigla ON300 con integrato ST 8 pin sigla 393 eZ108 (forse un LM358) ed un anonimo 5056 1213 a 8pin a cui sono collegati i 2 led rosso e verde.

La classica domanda stupida che i vari curiosi incontrati per strada formulano, attratti dalla "novità", in lingua tedesca o inglese è..."funziona?". Allora... durante il giro quasi tutti ci hanno rivolto domande in lingua straniera... ci scambiano per tedeschi. Ciò dimostra l'arretratezza di voi italiani nei confronti di chi si sposta in bici con un minimo di attrezzatura...bici + carrello e l'immancabile caschetto. Quest'ultimo sembra che gli "itagliani" non lo portino che "fa poco figo". Tornando a noi ed al quesito, la risposta è sì, funziona. Giusto quel poco che serve per le emergenze (lavatrice, TV portatile, asciugacapelli e forno a microonde esclusi) ma con alcuni punti di demerito (o margini di miglioramento). Vediamoli:

• Il contenitore non è rigido e non protegge il pannello fotovoltaico dagli urti o dalle accidentali sollecitazioni quando lo si ripone nelle borse (che non vanno prese a calci e tanto meno buttate per terra quando si è stanchi morti) 
• Il tempo di ricarica della batteria è dichiarato in 6-8 ore con sole a picco (che picchia a 90° di incidenza sul pannello fotosensibile) il che è quasi impossibile mentre si pedala con i pannelli agganciati alle borse. 2-3 ore per la ricarica via USB se ci si trova presso qualche fonte di energia alternativa al sole. Entrambi i tempi sono incompatibili per lunghe trasferte in bici a meno che non si ricarichi il tutto durante le pause notturne a scapito delle emissioni di CO2 conseguenti. 
• Il tempo di scarica dipende fortemente dal pannello. Nel mio caso uno dei due non funziona bene, si carica e scarica troppo in fretta probabilmente a causa di una batteria difettosa... provvederemo a riparare e modificare.
• Durante la carica sotto il sole, l'elettronica e la batteria si scaldano parecchio (e sappiamo quanto male faccia la temperatura alle batterie). Il circuito e la batteria andrebbe isolato con dei fogli di silicone e non a diretto contatto con il pannello (capisco, problemi di spazio ma possiamo rinunciare a qualche millimetro vero?). Andrebbe studiato un isolamento termico per elettronica e batteria, magari remotizzandolo per riporlo dentro le borse "al fresco".

Bene per la tasca a rete porta cavetto USB (in dotazione) e l'elastico con moschettone, utilissimo. La proverbiale "qualità" cinese ben si sposa con i prezzi al pubblico, tralasciando il ricarico gigantesco del rivenditore. Conviene cercarne uno in cina e farselo spedire a casa, secondo me si risparmia qualcosa o si trova qualcosa di meglio. Si sente il bisogno di un autonomia maggiore per la ricarica (una batteria leggermente più capiente?), di un indicatore di carica alternativa al led rosso e verde "tutto o niente", di minori tempi di ricarica, di un area leggermente più grande per l'elemento fotovoltaico (compatibilmente con lo spazio a disposizione nel portapacchi o nel carrello portabagagli).

Tutto sommato, per ora, sono soddisfatto. I pannelli hanno svolto il loro lavoro ed il ginocchio ora è operativo al 90%.  Alla prossima.

P.S. Prugne e mele sono sotto spirito. Ripeto: Prugne e mele sono sotto spirito. 

Bilancio tecnico: 100% ko

Una bomba, un salto sul letto alle 6 di mattina e la tragedia si consuma in una frazione di secondo. Un fulmine caduto a pochi metri da casa, un esplosione da infarto e di colpo sono tagliato fuori dal mondo. La sala server è andata, completamente andata. Server, Router, Modem ADSL, Switch, UPS, Fonera... tutto andato, irrimediabilmente andato. Tutte le interfacce di rete sono distrutte mentre gli alimentatori hanno retto. Purtroppo...il server ha l'interfaccia di rete incorporata nella MB per cui occorre sostituire tutto il pezzo. L'UPS va in sovraccarico e fischia... una volta spento non si riaccende nemmeno. Il Fritz... sembra che funzioni ma non si riesce di collegarsi se non via wi-fi... con i cavi meglio lasciare perdere. La fonera...bruciata con colatura parziale della plastica. Mezza giornata e l'operatività è ripristinata con i pezzi gemelli tenuti a magazzino per evenienze di questo tipo. Un vero piano di Disaster Recovery... ben riuscito. Ora meglio procedere con i backup straordinari, giusto per non sfidare troppo la sorte e da lunedì opera di recupero di nuove apparecchiature di "emergenza". Alla prox. 

P.S. La lana è caprina. Ripeto: la lana è caprina.

Kod*k ZD710 battery pack (parte 1)

Segue dalla parte 0. In attesa che chiami l'avvocato con cui avevo appuntamento telefonico per una CT di parte (una rogna che si trascina da 5 anni per colpa di un CTU incompetente), riprendo a smanettare con la realizzazione del pacco batterie aggiuntive da collegare alla fotocamera digitale richiamata in oggetto. Non ho un progetto preciso e procedo con quello che mi capita in mano. Il Falegname mi ha dato una mano per realizzare i due fori passanti al blocco di legno, realizzato incollando assieme degli scarti in multistrato, resi fragili purtroppo da una blanda formazione di muffe dovute ad un pò di umidità (sto procedendo con 'essiccazione e la vernice farà il resto). Oggi devo fare in modo di alloggiare le batterie all'interno e realizzare i collegamenti. Ho preso due lamierini di ottone per chiudere le due estremità. Alcune viti torx e dei forellini facili da realizzare, visto che il materiale è tenero, chiudono per bene grazie anche alla flessibilità dell'ottone. Per i collegamenti... dal box delle molle, pazientemente messe da parte in anni di disassemblaggio selvaggio, ne scelgo 4 di adatte. Le fisso su dei lamierini, tagliati e sagomati con una forbice, con un pò di stagno (che non si salda alla molla ma in qualche maniera si riesce a fissare il tutto). Ora ho il pacco completo di alimentazione, misurata a 4 volts e qualcosa. Un pò troppo credo per la fotocamera che andrebbe alimentata a 3 volts. Non mi fido di provare a vedere se regge un volts in più...forse sì, forse no...preferisco non rischiare. Per cui come fare?? So che nei lettori CD ci sono dei regolatori di tensione SMT a 3,3 volts (5 volts in input). Devo solo individuarli, dissaldarli e provare a verificare se si può riutilizzarli, non senza prima provare su una millefori. 

Manca ancora il sistema di fissaggio a vite. Per quello dovrò ingegnarmi un pò, anche se ho già qualcosa in mente. L'unica rogna è che in ferramenta non trovo le viti con la filettatura standard per le fotocamere. Mi spiacerebbe sacrificare un cavalletto cinese da pochi euro ma a mali estremi... farò così. Per rifinire il tutto?? pensavo ad una guaina termorestringente, di quelle grandi che si trovano per i pacchi batterie. O al limite un pò di vernice nera dovrebbe dare un aspetto sicuramente migliore della schifezza come la si vede adesso. L'importante è che funzioni. Alla prossima.

P.S. Il pacco nero è chiuso. Ripeto: Il pacco nero è chiuso.

Lampada a pantografo (parte 2)

La ricerca del portalampada fotografato nel post precedente non ha dato esito positivo. Tutti i rivenditori che ho visitato si sono rimpallati il consiglio del tipo "prova di quà o prova di là". Negozi e grossisti di materiale elettrico non hanno a magazzino e sembra nemmeno a catalogo il pezzo. Tutti concordano, almeno in apparenza, sul disappunto di dover buttare la lampada per mancanza di un particolare economicamente insignificante rispetto al valore del bene. Così ho scoperto che esiste una vera categoria di consumatori delusi ed incazzati. Tutti i commercianti però hanno provato a vendermi un portalampada "alternativo", privo del pannellino forato per l'avvitamento al supporto metallico che compone la lampada vera e prorpia. Qualcuno ha ventilato anche l'ipotesi di comprare una lampada nuova... no grazie, mi spiace ma lavoro anch'io, poco, e sicuramente guadagno meno di te. Dopo un pò di googlate, trovo il sito del produttore e provo a contattarli via mail. Mi servirebbe anche il supporto a morsetto. La risposta arriva in pochi minuti. Prova a rivolgerti a questa azienda... è un rivenditore della mia zona e tratta articoli per centri estetici, non materiale elettrico. Conosco quei rivenditori...ho un parente che gestiva dei centri estetici ed indirettamente conosco le loro politiche commerciali. Prezzi stratosferici simili a quelli praticati a medici, avvocati e notai per articoli che in condizioni "normali" costano un decimo. Deluso dal comportamento di quel dipendente che di venerdì pomeriggio, bella giornata di sole, avrà ben pensato di scaricare frettolosamente il problema delegando la rottura di coglioni ad altri, decido di iniziare una campagna di boicottaggio a tappeto.

Irritato dall'ennesima riprova che la causa dell'intasamento delle discariche risiede nella mentalità consumistica dei commercianti, nell'ottusità dei politici e nella scarsa volontà degli utenti, decido che la miglior soluzione resta come sempre il "fai da te", a costo di farmelo di legno. 

Esaminando il portalampada con attenzione e con la consapevolezza che "o la va o si spacca", si nota che questo è completamente smontabile. Sì, incredibile ma è così. Smontabile=riparabile. Due linguette plastiche tengono agganciato due pezzi che tengono correttamente in sede le quattro linguette di contatto. Con un cacciavitino sottile, senza rompere nulla e con grande cautela è possibile aprire completamente il portalampada e sistemare, con una pinzetta, i contatti di rame che tengono agganciati i fili. Probabilmente il pezzo è stato progettato e realizzato in periodo in cui le cose venivano realizzate per essere riparate. Oggi credo che lo stesso pezzo (o similari) sia realizzato in pressofusione del tipo usa e getta. Sono stato fortunato. Devo ora cercare delle viti adatte (nella scatole delle viti di recupero conto di trovare qualcosa di adatto), controllare il reattore e lo starter e così divento il felice possessore di una seconda lampada a pantografo con lente, cromata e perfettamente funzionante. Ai 12 rivenditori e grossisti dedico il classico "gesto dell'ombrello", cui aggiungo il terzo dito, invitandoli al prossimo acquisto di pretendere solo materiale, merce e prodotti che si possono riparare (altrimenti...desisti). Ogni e qualsiasi rivoluzione inizia sempre dal basso, da noi. Alla prossima. 

P.S. l'auto nera è in panne. Ripeto: l'auto nera è in panne.
P.P.S. Marco andrebbe licenziato con un bel vaffanc*lo. Ripeto:  Marco andrebbe licenziato con un bel vaffanc*lo.

Lampada a pantografo con lente

Al rientro da un giro in bici (30km), intento a schivare suv e pedoni citrulli, mi accuccio nel bunkerlab, al riparo dagli unani e decido di riparare una lampada a pantografo. Ne ho recuperate due, una bianca ed una in acciaio cromato, la prima funzionante (probabilmente presa a pedate) e l'altra in condizioni pietose. Un tecnico improvvisato ha infatti proceduto con togliere le viti del portalampada (e smarrirle ovviamente) comprese quelle del box con interruttore, oltre che strappare i fili, smontare il reattore e togliere lo starter in cerca di chissà quale guasto. Di rimontare il tutto nemmeno a parlarne, mi sa che ha gettato la spugna. La lampada in questione è una AFMA Art. 100/LF che monta un neon rotondo Sylvania Circline FC 22W/220V cool white W-germany. Per il collegamento servono 4 fili. Fase e neutro dal lato opposto alla molla ed i due bianchi nei due rimanenti.

La lente centrale (120mm - 5 diottrie credo) è una manna dal cielo per un vecchietto come me, che inizia ad avere problemi di vista  (l'illuminazione bianca brillante aiuta) con l'analisi - ispezione dei circuiti elettronici che ormai montano componenti così piccoli che è quasi impossibile vederli bene a occhio nudo, figuriamoci sostituirli...

Ad ogni modo, il tecnico smanettone ha ben pensato anche di strappare i fili dal portalampada che ha dei morsetti ad innesto. Se si strappano i fili si crea un danno ed il portalampada deve essere sostituito. Domani spero di riuscire a trovare il pezzo di ricambio. In caso contrario, la struttura a pantografo va bene per sostenere il cavo della fresa manuale che così non impiccia il piano di lavoro, la lente per qualche progetto di ottica (in cantiere nella to do list), il reattore per ricambio, non si sa mai.

Costo a nuovo? dai 35 ai 60 euro a seconda della marca e del tipo di lente. Costo del portalampada da sostituire? un paio di euro. Per ora, visto che ne ho una funzionante, sono felice di aver risparmiato. Tra poco la felicità raddoppierà. Alla prossima. 

P.S. Auto nera nel vialetto di casa. Ripeto: Auto nera nel vialetto di casa.

DIY Hot air rework (VI° new one)

Il dissaldatore ad aria calda realizzato tempo fa ha smesso di funzionare. Mi è caduto a terra, la punta è rientrata nel corpo metallico e la resistenza a filo che avevo realizzato è andata. Di ripararlo, purtroppo neanche a parlarne. Il silicone per caminetti che avevo usato per l'isolamento termico è diventato duro e consistente come il cemento e non riesco più ad aprire il tutto per la sostituzione. Così, complice un buco di tempo libero, provo a recuperare la resistenza ceramica di un vecchio saldatore e realizzare un nuovo manico....di legno! Brucerà? Boh, vale la pena di provare. Il dissaldatore mi serve assolutamente. Quello di prima funzionava sin troppo bene e l'alimentatore con ventola termo-regolata faceva il suo dovere.

Tempo un oretta di fresa, trapano ed altri attrezzi ed ecco l'ultimo nato. Il tubo di metallo è della misura giusta per il cappuccio che porta la punta cava che sputa l'aria calda. L'interno è scavato in modo da alloggiare i collegamenti elettrici a 220V e lasciare un pò di posto per far defluire l'aria verso la punta. 4 viti da legno per fissare le due metà del manico e tenere l'aria ed il gioco è fatto. In prossimità del tubo, ho steso un sottile strato di silicone resistente alle alte temperature e le rondelle metalliche servono per dissipare un pò di calore in prossimità del manico e prevenire eccessivi surriscaldamenti. Il problema è però l'elemento ceramico riscaldante...scalda troppo poco e la temperatura dell'aria in uscita non supera i 145 gradi, troppo pochi per fondere lo stagno. Mi si ripresenta pertanto il problema dei materiali per isolare una resistenza a filo, già realizzata in precedenza, dal tubo metallico che regge l'ugello di uscita. Se solo avessi un tubicino di ceramica della lunghezza e diametro giusto sarebbe un gioco da ragazzi. Purtroppo non ho idea di dove recuperarne uno e di acquistare un altro stagnatore da sacrificare non se ne parla nemmeno (la cassa è a secco. Ripeto: la cassa è a secco). Vedrò di inventarmi qualcosa, al limite aspetto di mettere da parte qualche euro. Ci sarà anche da verificare se la scelta del materiale di supporto (il legno) è fattibile. Il legno è un ottimo isolante per il calore ma ha la tendenza a carbonizzare. Gli esperimenti continuano. Alla prossima.

Aggiornamento: sono riuscito a recuperare la resistenza a filo con i supporti ceramici. I due terminali li ho inseriti da una parte  in un tubicino di alluminio e dall'altra ho infilato i due conduttori dell'alimentazione. Così dovrei isolare il calore lontano dalla guaina plastica ed evitare che si fondi. Ora aspetto che asciughi il silicone per caminetti e poi provo a dare alimentazione. Deve funzionare. Ciao.

P.S. pipistrelli all'orizzonte da nord. Ripeto: pipistrelli all'orizzonte da nord. 

xoscope - oscilloscopio su scheda audio (parte4) - misure

Collaudo ok. Funziona. Non sarà certo professionale ma per le cose che devo fare può andare. Ho proceduto con la visualizzazione del segnale in uscita al piedino n°3 dell'NE555 già visto nei post precedenti (regolatore PWM). I risultati mi lasciano perplesso in quanto speravo di vedere una forma d'onda "pulita" con periodo variabile. Quello che ottengo invece è quello che si vede nelle foto, alla massima e minima velocità della ventola. Comprensibili i picchi nel fronte di salita e discesa, ma non riesco a vedere bene l'onda, specialmente alla minima velocità, dove l'ampiezza di picchi di tensione aumentano in corrispondenza di quello che dovrebbe essere il fronte di salita. Boh. Credo chiederò aiuto ad un amico che ha un oscilloscopio di quelli seri e verificare, confrontando, che quello che mi sono costruito faccia il suo dovere. 

velocità massima

velocità minima

Prometto aggiornamenti. Alla prossima.

P.S. Rose rosse sotto i portici di Varese. Ripeto: Rose rosse sotto i portici di Varese.

xoscope - oscilloscopio su scheda audio (parte3) - sonda

Collaudo parzialmente terminato. Un canale non funziona, sicuramente un integrato operazionale difettoso - guasto, forse dissaldato  con la pistola termica a temperatura troppo elevata...pazienza, ne ho ancora di recupero, una decina, qualcuno andrà di sicuro. Per effettuare le prove ho realizzato la sonda che si vede in foto. Un cavo schermato coassiale (RG58), il corpo di una penna biro, del tubetto termorestringente, un coccodrillo recuperato da uno schermo antiriflesso. Ho crimpato lo spillo d'oro e spellato QB il cavo in modo da far uscire la calza a cui ho saldato una prolunga che termina sul coccodrillo di massa. Difficoltà zero. Ora sto procedendo con le prove. Sto cercando di prendere familiarità con il software e con lo strumento (ampiezza segnale, base dei tempi ecc...). Per il segnale, sto usando il generatore PWM che fa da controller ad una ventola da PC (vedi post precedenti). La forma d'onda che si visualizza non è quella che mi aspettavo, con degli strani picchi positivi e negativi in corrispondenza dei fronti di salita e discesa, di ampiezza "esagerata"...un altro punto su cui indagare. Si nota inoltre del rumore di fondo che "sporca" il segnale. Segno che, come previsto, questo "giocattolino" non è proprio adatto per effettuare misure precise ed i risultati vanno resi con le pinze,. Basta toccare la punta della sonda e subito si misura la sinusoide a 50Hz della tensione di rete... scarsa schermatura dovuta al contenitore plastico utilizzato, privo di presa di terra e massa efficiente....vedrò di pensare a qualcosa, a costo di incollare al'interno del "cuchi alluminio" da cucina. Comunque, tutto sommato, per quello che mi serve per ora, col limite di segnali da 20Hz ad un massimo di 200KHz, in attesa di una donazione da parte di qualche facoltoso e generoso benefattore che desidera liberarsi di un oscilloscopio digitale a 4 tracce comprensivo di analizzatore di stati, sono soddisfatto, mi sono divertito, ho fatto pratica ed ho  imparato alcune cose nuove, da accumulare nel bagaglio di esperienze personali. Alla prossima.

P.S. Mi duole il piede destro e la mano sinistra è pulita. Ripeto: Mi duole il piede destro e la mano sinistra è pulita.
P.P.S. Segue parte 4

xoscope - oscilloscopio su scheda audio (parte2)

Una serie di errori...che mi hanno costretto a cambiare idea, ma alla fine è finito. Funziona?...non lo so...un sacco di cose potrebbero andare storte, visto che ho utilizzato esclusivamente componenti elettronici di recupero e che potrebbero anche non funzionare... come il ponte di diodi che non svolgeva il suo dovere.

Devo quindi ancora procedere con il collaudo, il cuore batte forte e preferisco concentrarmi nella costruzione delle sonde. Per costruirle, voglio provare ad usare il corpo di una penna a biro che termina a cono in punta (metallica) e sto cercando un puntale di misurazione...un chiodo, un filo di rame o ottone...sto frugando nei cassetti...vorrei anche ammortizzarla con una molla in qualche modo...sto studiando una soluzione che produca un risultato esteticamente "gradevole" o "professionale", giusto per tentare di dimenticare che sono un barbone in pieno sciopero della spesa.

Come sempre, per mio promemoria e per soffocare la mia presunzione ed arroganza latente, preferisco elencare anche gli errori commessi, non me ne vergogno.

Errore1 - Misure del primo contenitore. Dopo il montaggio dei potenziometri, degli interruttori e delle prese BNC mi sono accorto che il tutto non entrava dentro il mini contenitore metallico. Avrei potuto ridurre un pò le dimensioni delle due milllefori. Ho preferito invece optare per un contenitore di un modem ISDN, ricostruendo il pannello frontale dal vassoio di una epson LX800 ad aghi. Non è schermato, lo so, ma potrei optare in futuro, se necessario, di spruzzare un pò di vernice conduttiva all'interno (come si faceva nei PC portatili di una volta);

Errore2 - il 7809 l'ho montato al contrario. Da stupido, ho seguito le specularità grafica dello schema ed ho montato il regolatore dei -12V al contrario, scambiando l'ingresso con l'uscita (si nota nella foto del post precedente)...dopo un paio di minuti ha iniziato a scottare, mentre tentavo di capire cosa non andasse. Dato che c'ero, ho sostituito anche il 7812;

Errore3 - la presa a pannello per il cavo 220 era di tipo diverso da quelle che si trovano oggi. Ho per forza dovuto acquistarne una per pochi centesimi, adattando il foro per le nuove dimensioni. Fortunatamente il passo delle viti non è cambiato;

Errore4 - mi sono dimenticato di collegare a massa il led di segnalazione presenza dei +12V e di collegare l'alimentazione -12V degli integrati con i -12V del primo diodo;

Errore5 - mi sono dimenticato di collegare a massa (e fra di loro) gli elementi presenti nel pannello frontale;

Errore6 - nel girare il regolatore di tensione 7912 (Errore2) ho (ri)erroneamente male interpretato la piedinatura. Guardando un 7812 dal davanti, contando i piedini da sinistra a destra si incontra l'ingresso, la massa e l'uscita. Per il 7912 non c'è la stessa logica. Si incontra per prima la massa, poi l'ingresso e per ultimo l'uscita;

Errore7 - nel connettore che va all'ingresso della scheda audio ho sbagliato a saldare i due pin centrali. Quelli che portano il segnale sono i due pin esterni. 

Ce n'è abbastanza per fare la figura del principiante smanettone. In questa realizzazione, non ho prestato molta attenzione e non mi sono concentrato abbastanza nel controllare, ricontrollare e riricontrollare ad ogni saldatura (come faccio di solito) e l'elenco parla da solo. Mai dare per scontato ciò che si sta facendo. Alla prossima.

P.S.  Il cortile è pulito ed il giardino è in fiore. Ripeto: Il cortile è pulito ed il giardino è in fiore.

P.P.S. Segue parte 3

xoscope - oscilloscopio su scheda audio (parte1)

Da tempo, nei vari post, sto lanciando un appello per riuscire ad avere in donazione un oscilloscopio. Lo sogno da quando sono piccino. Causa cronico calo del reddito, dovuto a cause estranee la mia volontà, non mi sono mai potuto permettermene uno. Sono povero, lo so, ma non me ne vergogno. Allora, dato che la generosità non sembra più di questo pianeta, tocca arrangiarsi come meglio si può. La sfida è realizzare a costo zero uno strumento in grado di visualizzarmi le forme d'onda su uno schermo, in modo da eseguire le sperimentazioni che regolarmente documento a futura memoria. Quasi per caso, trovo nella distribuzione GNU-linux che uso da tempo, un programma open che sembra fare al caso mio. Dal manuale del programma si legge:  

Xoscope  is  a  digital real-time  oscilloscope. It graphically displays signal amplitude or bit logic as a function of  time.   Signals  may  be displayed,  saved, recalled, and manipulated by math functions.  Signal input devices currently include:

 /dev/dsp  - Audio sound recording via /dev/dsp.  Two 8-bit analog channels  at   8000 S/s to 44100 S/s.  Left and right audio is connected to A and B inputs respectively.  Use an external mixer  program  to  select which  sound inputs to record.  AC coupled, voltages unknown, 256K sample memory.
EsounD -  Shared audio sound via the  Enlightened  Sound  Daemon.   This  is  great  for  watching music but support for it is an option at compile-time.  EsounD is auto-detected and preferred over /dev/dsp.
ProbeScope / OsziFOX - Radio Shack ProbeScope, Cat. No. 22-310 is also known as an  oszi‐FOX.   This  handheld  probe sends its data through a serial port. It samples one channel at 6-bits up to 20 MS/s with 128 samples of memory.  Real voltages are labeled in sample ranges from 1 volt to 100 volts.  If a ProbeScope is detected, it is connected to the  A input.
Bitscope - Bitscope (www.bitscope.com) is a mixed-signal capture engine which is accessed through a serial port.  It  simultaneously  samples  a digital  8-bit port and two analog channels at 8 bit resolution at up to 25 MS/s or more.  If detected, Channel A and B are connected to  X  and Y while the Logic Analyzer is connected to C. 
Scartiamo immediatamente Bitscope e ProbeScope. Sono hardware aggiuntivi , sicuramente utilissimi ma totalmente incompatibili con lo sciopero della spesa che ho indetto anni fa e che porto avanti testardamente ad oltranza. Basta poi cercare in rete o consultare i siti suggeriti per farci passare la voglia di acquistare....per me costano decisamente troppo e mi devo accontentare di due canali (limitazione anche in frequenza)....pazienza.

All'indirizzo http://xoscope.sourceforge.net/hardware/hardware.html è pubblicato uno schema che fa da buffer fra le sonde e la scheda audio del PC. La sua realizzazione non è critica. Io l'ho prima modificato poi realizzato interamente da pezzi di recupero, a parte ovviamente la mille fori su cui ho piazzato i componenti. L'alimentatore duale +/-12V è basato sulla coppia di stabilizzatori 7812 e 7912 (usatissimi nei vecchi alimentatori da PC), usando un trasformatore a presa centrale recuperato da un alimentatore per la carica delle batterie di alcuni terminali bar code in attesa di analisi, dissezione e recupero. Dalla foto si possono notare i condensatori "sporchi" del mastice usato negli alimentatori switching di provenienza, alcune resistenze ad alta precisione (1%) messe lì perchè ne ho un bel pò (nuove ma di recupero ovviamente) e posso permettermele, i condensatori ceramici selezionati dopo due giorni di catalogazione del mucchio in cui li metto ad ogni operazione di dissaldatura....si vede che è rigorosamente realizzato interamente con componenti recuperati. Il contenitore, per ora, è in metallo (credo sia utile creare una schermatura) ed è un riempitivo che si usa nei PC tower per tappare gli slot da 3 1/2. Non è molto robusto essendo composto da lamierino, ma credo che con un pò di nastro adesivo telato, si possa tenerlo fermo.

Il pannello frontale è plastico, facile da lavorare per fissare interruttori e prese, alcune tenute in sede con termocolla grigia (che il produttore si ostina a chiamare "acciaio liquido" anche se ha la tenuta poco superiore al "cewingum"). Le prese BNC sono state dissaldate da alcune vecchie schede di rete guaste... sapevo che prima o poi potevano tornare utili.  Ora mi manca solo il collegamento finale ed un collaudo, dopo aver realizzato le sonde con un pò di cavo schermato...spero possa andare bene l'RG58 che si usava per le reti a cavo coassiale (ne ho avanzato un pò da quando andavo ad installare reti in tutta italia). OK. Vedremo se ho perso  tempo o se sono ruscito a creare qualcosa di utile. Sono proprio curioso. alla prossima. 

P.S. I conigli scavano la tana. Ripeto: I conigli scavano la tana.
P.P.S. segue parte 2

Progettazione alimentatore - PWM 555 Fan controller (parte 4)

Ho da poco terminato di approntare il contenitore dell'alimentatore progettato e realizzato nei post precedenti. Ho scelto il case di un alimentatore switching di un Apple G3, dotato di una ventola a 12 volts 160mA, che devo  alimentare, ma dato che non mi accontento di farla funzionare a manetta quando non è necessario, vorrei regolarla in velocità, in funzione della temperatura dei dissipatori. (ponte raddrizzatore e finali) Posso infatti alimentare indipendentemente la pompetta dell'aria (per il dissaldatore ad aria calda autocostruito, cerca qui con le parole chiave "hot air" nella casella in alto a sinistra)  e l'alimentatore. Il trasformatore principale e la pompetta infatti si avviano in assenza dei 24 volts DC in uscita. Questo è utile soprattutto dopo l'utilizzo, per poter dare il tempo all'aria a temperatura ambiente che fluisce nello stagnatore di raffreddarlo quando la sua resistenza non è alimentata. Ma se l'alimentatore è spento, che senso ha far girare a pieni giri la ventola di raffreddamento dei dissipatori? E' un autentico spreco di energia e dio solo sa quanto questo pianeta abbia bisogno di risparmio energetico e di progettisti sensibili all'ecologia. Per questo ho deciso di pensare e progettare un circuito in grado di avviare la ventola in modo che giri piano in presenza di dissipatori freddi e di aumentare la sua velocità all'aumentare della temperatura. Il case che ho utilizzato, è forato da un lato, per cui dovrò predisporre un "sensore" in prossimità del dissipatore più piccolo (quello che scalda di più). Ho da subito scartato l'idea di un operazionale con termistore NTC, con controllo ON / OFF... troppo banale e scontato (magari funzionale ma didatticamente poco interessante). Allora mi sono orientato nello studio di un PWM regolato da una resistenza NTC, la quale diminuisce il suo valore ohmico all'aumentare della temperatura e posso sfruttare la cosa per aumentare la velocità delle pale. Dopo una googlata notturna, mi sono imbattuto in un infinità di "progetti" mal documentati, errati, incompleti o insufficienti....nessuno spiega come calcolare autonomamente i valori dei componenti (siamo alle solite...in rete c'è di tutto....ciò che non serve veramente, compresi gli ingegneri gelosi delle proprie "conoscenze"). Ad ogni modo, "la pappa pronta"  non mi va, e nemmeno di fare la scimmietta che copia senza capire cosa sto facendo. Devo capire e fare da me, così come ho fatto per l'alimentatore a 24V 7A descritto nei post precedenti, dove spiego anche come procedere per progettarsene uno autonomamente. Da tenere in conto che questo progetto ben si presta per i modding ai PC e per gli appassionati di tuning delle prestazioni in genere.
Allora... la mia scelta inziale era combattuta fra un 555 in configurazione astabile (oscillatore) a Duty Cycle variabile (PWM Pulse with modulation) o un astabile basato su inverter a trigger di schmitt (tipo 74AC14 Hex Inverter Schmitt-Trigger). Scelgo la prima opzione, ho dei 555 di recupero ed era da un pò che desideravo sperimentare la cosa. Un paio provengono da alcuni UPS "guasti che ho dissezionato tempo fa. Un altro paio, più un 556 (doppio 555) credo provengano da alcuni alimentatori. Con l'occasione creerò dei moduli preassemblati per la regolazione della velocità di motori e ventole. Bene, passiamo al metodo di calcolo partendo dallo schema classico fornito nel data sheet del 555.

In sostanza si tratta di calcolare i valori del condensatore C1 e delle resistenze R1 R2 per ottenere la frequenza desiderata ed il duty cycle nel suo range max - min.

A) Si fissa a priori la frequenza, nel nostro caso 1Khz. Tale valore è valido per la maggior parte delle ventole da PC o motorini di bassa potenza (5-12V). Potrebbe accadere che alcuni motori a frequenze più alte ed a valori bassi di Duty cycle non riescano ad avviarsi, oppure producano un fischio fastidioso, in tal caso basta aumentare o diminuire la frequenza di partenza per trovare il valore più adatto (metodo sperimentale su breadboard). Valori accettabili vanno da 100Hz a 20KHz.

B) Si usa la tabella del datasheet (il costruttore fornisce un diagramma rapido di calcolo) e in base ad esso si determina il valore della Capacità più accettabile. Noi scegliamo un valore intermedio di 100nF.

C) Si calcola il periodo T, il Tempo on ed off (Ton e Toff) dell'onda quadra che si intende generare con le formule:

f=1Khz

T= 1/f = 1ms (è il periodo in millisecondi)

Ton = 80% T = 0,8ms

Toff = T - Ton = 0,2ms

D) Si calcola R2 ed R1 con:

Formula R2 = Toff / (0,69·C) = 2,9K

Formula Ton = 0,69 (R1+R2)·C per ricavare:

(R1+R2) = Ton / (0,69·C) = 11,6K

e quindi s ricava:

R1 = (R1+R2) - R2 = 11,6K - 2,9K = 8,7K

I valori ottenuti nell’esempio sono quindi: R1=8,7K ; R2=2,9K ; C=100nF. 0.69 è la costante di tempo che può essere dimostrata matematicamente nei cicli di carica scarica dei condensatori.

E)Si calcola la frequenza risultante (per verifica) con la formula :

f = 1,44 / [(R1 + 2R2)·C] = nel nostro esempio: 993 Hz, molto vicina ad 1Khz che avevamo fissato come dato iniziale di progetto. Con le formule potremmo anche calcolare il valore, ad esempio, per accendere un led (o avviare un buzzer) per 1 secondo (Ton) e tenerlo spento per 5 (Toff)...

Bene, sino a qui abbiamo imparato a calcolare i valori dei componenti necessari a generare un DC fisso e predeterminato. Ma per variare dinamicamente il duty cycle in funzione della temperatura???

Si potrebbe pensare di variare solo R2. Si provi a calcolare, a parità di frequenza, il valore di R1 ed R2 con DC pari a 90% e 10% cercando di fissare il valore di R1 al valore che si ottiene quando R2 tende a zero, ovvero il DC tende a 100%

In realtà, così facendo, ovvero variando una resistenza, vario sia il Ton che il Toff e si ottiene una variazione della frequenza. Il metodo più "corretto", almeno formalmente, consiste nel fare in modo che cambi il valore della resistenza in fase di carica ed in fase di scarica del condensatore.

Invertire R3 con R4

Basta applicare lo schema che segue, ove si nota subito un doppio percorso della corrente attraverso due resistenze (sostituibili tranquillamente da un trimmer di valore adeguato). Un percorso per la carica ed uno per la scarica del condesatore C, per effetto dell'inserimento di due diodi. La corrente di carica fluirà nel diodo di sinistra attravero Vcc-R1-D1-R3 mentre la scarica attraverso R4-D2-R2-pin7 (Discharge). Al diminuire di R3 si ha un aumento del Duty Cycle (DC), ovvero un aumento della velocità della ventola collegata come carico. Quindi, per un escursione del DC da 0% a 100% (in realtà un range leggermente più stretto), occorrerebbe inserire una NTC per R3 ed un PTC per R4 complementare, ovvero all'aumentare di uno diminuisce il valore ohmico dell'altro a parità di escursione termica rilevata (entrambi fissati nello stesso dissipatore). Nel mio caso, in mancanza di un PTC complementare ad un NTC da 10K (a 25°), mi accontento di un compromesso, ovvero da mezza a "piena" velocità...come? Basta inserire l'NTC nel ramo di scarica del condensatore e nell'altro ramo una resistenza di valore pari a quella dell'NTC utilizzato. Sono così in grado di simulare grossolanamente un trimmer di regolazione manuale.

Io uso un TTC103 ma anche i TTC502 possono andare bene, sono da 5Kohm), se ne trovano negli alimentatori switching da PC, attaccati con una vite o con della pasta termica al dissipatore dei finali di potenza. Ha l'aspetto di un condensatore a goccia, dal corpo verde o marrone chiaro. Ovviamente, a titolo sperimentale, è possibile ottimizzare il valore della resistenza fissa anche in funzione di diversi tipi di NTC. In mancanza di un oscilloscopio (stranamente, nonostante l'appello, non si è ancora fatto avanti nessuno per donarmene uno a 4 tracce digitale...), non posso misurare la variazione di Duty Cycle (Ton e Toff).

Ho comunque già effettuato dei test "a orecchio". Ho avvicinato un accendino al sensore NTC per sentire progressivamente la ventolina di prova andare su di giri per poi rallentare proporzionalmente al raffreddamento...funziona!!! una figata davvero :-)

Per il "driver" si può usare un transistor (es. un 2N1711 con Rbase da 330ohm) per carichi sino a 200mA (Ic dal datasheet è dichiarata 500mA) o un mosfet di potenza, non necessariamente alimentato a 12 volts...non serve spiegare come mandarli in conduzione vero?  In alcuni circuiti aggiuntivi che ho realizzato, il transistor utilizzato è BC140, 2N2219 e PN2222 tutti con resistenza di base da 1kohm e tutti per carichi da 800 mA, quindi anche per comandare tre o quattro ventole contemporaneamente, tipo quante ne potrebbero servire per un piccolo armadio rack di una piccola "sala server" domestica.
Ricordarsi (per carichi induttivi tipo motori DC o bobine di relè) di inserire il diodo di ricircolo, un diodo fast (scottky skottc@#!%...qualcosa di impronunciabile), ove in mancanza si può a proprio rischio provare con un "volgare" 1N4007...con il transistor  usato nello schema e per una "volgare" CPU fan cooler sembra funzionare senza problemi (io ho fatto così) anche se non è proprio da considerare un vero carico induttivo. Alla prossima.

P.S. Consegnare i fan cooler a lombardo. Ripeto: Consegnare i fan cooler a lombardo.

Progettazione alimentatore - realizzazione (parte3)

Alimentatore 24Volt 7Ampère 

In genere, alla prima accensione, il cuore batte forte... funzionerà? Si, funziona. Un primo collaudo ha dato esito positivo. Da alcune misure rilevo una tensione di uscita a vuoto di 26,5 volts, causate dalle differenze di valori e tolleranze dei componenti utilizzati e che si discostano dai valori di progetto. Per l'uso che ne devo fare non è un problema che però (alla bisogna) si può risolvere inserendo in serie alla R2 del partitore un minitrimmer di taratura. Ho collaudato il tutto con il dissaldatore ad aria calda misurando una tensione di uscita, a carico, di 25,5 volts. La prima preoccupazione è stata quella di misurare la temperatura dei dissipatori. Quello del ponte raddrizzatore raggiunge una temperatura di 66 gradi dopo 10 minuti di funzionamento. Il dissipatore più grande, preso in prestito da un PentiumII intel, arriva a 50 gradi ma credo che si stabilizzi con un uso più prolungato ad una temperatura più alta, comunque non critica. Il dissipatore dello stabilizzatore 7812, come previsto, resta a temperatura ambiente, segno che la resistenza da 10 ohm è del valore corretto ed i transistor lavorano alla grande. Non voglio provare a cortocircuitare l'uscita per verificare se funziona anche Q2... ho paura (prima o poi dovrò affrontarla). 

Durante la realizzazione mi sono accorto che la resistenza a filo che si vede al centro della basetta non era stata realizzata per essere stagnata (infatti lo stagno non si attacca...non ci avevo pensato). Allora ho risolto attaccandola a due fast-on con i corrispondenti (M/F) saldati direttamente nella basetta. Così se un domani voglio sperimentare altri valori, posso rimuoverla senza problemi. I cablaggi nella parte inferiore non voglio mostrarli...fanno proprio schifo, ma funzionano. Manca ancora il led di uscita, rosso con una resistenza da 1,2K. E' solo un fronzolo, utile però per verificare al volo se la tensione c'è o se è saltato qualcosa.

Ora sono alla ricerca di un contenitore che, viste le misure effettuate, è meglio che sia dotato di una ventola... guarda caso ho il case di un alimentatore con una mega ventola che aspetta di essere (ri)utilizzato. Dovrò prevedere un alimentazione separata a 12 volts per la ventola del case ed anche per la ventola del dissipatore dei due transistor (in foto non si vede). 7A richiedono una ventilazione adeguata per tenere sotto controllo la dissipazione del calore prodotto (vedi una possibile soluzione). Devo solo verificare se può contenere il mega trasformatore (enorme). Non è detto poi che un domani non mi sbizzarrisca di sperimentare le resistenze PTC o NTC come sensori per far entrare in protezione il circuito... ci penserò. Per ora l'importante è che funzioni in modo da poter recuperare altri componenti impossibili da recuperare con il succhiastagno, con la trecciola di rame o con il metodo del ferro da stiro. Alla prossima.

P.S. Antonio dice che ha caldo. Ripeto: Antonio dice che ha caldo.

Progettazione alimentatore - componenti (parte2)

Come avevo già annunciato nel post precedente, (progettazione partendo dai componenti) occorre andare un pò a ritroso e ri-adattare le scelte progettuali in funzione di ciò che si riesce a reperire.  Sono passato alla fase di selezione dei componenti per la realizzazione dell'alimentatore da 24 volts 6 A. Ne ho  anche approfittato per mettere un pò in ordine alcuni condensatori in poliestere classificandoli per capacità, non senza aver dovuto ripassare la composizione delle sigle stampigliate, che a volte generano un pò di confusione.

Trasformatore: ho recuperato un trasformatore da 200VA / 24V CA cod.TCN150071 dal macchinario per la ricarica delle cartucce, recuperato un paio di anni fa (conservare fa sempre comodo e così ho risparmiato al minimo una trentina di euro). E' sovradimensionato, ma almeno non corro il rischio di bruciare quello che avevo originariamente selezionato con il secondario a 12+12 e 5V. L'etichetta suggerisce di mettere in serie al secondario un fusibile da 8A, giusto il valore massimo supportato dal ponte raddrizzatore.

Ponte raddrizzatore: Un fantastico RS805 da 8A e 100V preso da alcuni alimentatori da PC che un rivenditore "generoso" mi ha ceduto solo perchè così poteva risparmiare sulla tassa di smaltimento dei suoi rifiuti elettronici.

Condensatore di livellamento: C1... qui dovrò metterne più di uno in parallelo, anche se il ripple di uscita, dato l'uso che ne devo fare (un carico resistivo per il dissaldatore ad aria calda) non è poi così critico. Comunque ne ho messo in cantiere almeno una decina per selezionare quelli di uguale tensione di lavoro e capacità

Transistor di potenza: Q1 e Q2  PNP TIP34C 10A 100V provenienti da un vecchio macchinario di incisione a CNC preso in carico da una tipografia. A proposito...devo ricordarmi di farmi restituire la meccanica a 2 assi data all'attrezzista pigro che "lavora" a tempo perso per realizzare il terzo asse....latita....

Stabilizatore di tensione: IC1 - 7812, di questi ne ho una "montagna" recuperati pazientemente assieme agli omologhi 7912 (-12V) che si trovano negli alimentatori dei PC in coppia assieme agli 7805 / 7905, oltre a quelli per i 3,3volts. 

Condensatore di disaccoppiamento C5, a massa dello stabilizzatore, un comune 10microF da 50V

Resistenza per deviare la corrente su Q1 (R1): anche qui nessun problema. 10 ohm 1/4 di Watt. Per calcolare la sua potenza basta moltiplicare il suo valore per il quadrato  della corrente che scorre in essa.

Resistenza per protezione da cortocircuiti (sense resistor R2): qui ho dovuto pazientare un po...0,12 ohm 7W non è proprio un valore facilmente reperibile... pensando di sostituirla con un pezzo di filo di rame di lunghezza "sperimentale", mi sono accorto che i miei tester, nella misura di bassi valori, sbagliano. Se metto in corto i puntali alla portata minima da 200ohm, uno segna 0.3 e l'altro 0.8. Di farli tarare nemmeno a parlarne (costa troppo) per cui ho preferito sottrarre il valore "a zero" dalla misura effettuata. La mancanza di una seconda cifra decimale mi costringe ad arrotondare un pò e rinunciare alla precisione che mi piacerebbe.. Alla fine... mi sono ricordato di un post di qualche anno fa. Ed ecco che salta fuori il riscaldatore da automobile a resistenze, che un meccanico aveva catalogato come "guasto" e salvato dal bidone delle cose da buttare. Ho alla fine selezionato la resistenza più grossa del valore che spero si avvicini il più possibile agli 0,12 ohm necessari. Al limite la protezione interverrà a valori di corrente diversi, considerando che comunque sia il trasformatore, il ponte  (8A) ed i transistor (10A) sono prudentemente sovradimensionati. Se misuro infatti 1 ohm contro l'1,2 calcolato (col tester starato), la protezione interverrà a 7A invece dei 6A inizialmente ipotizzati. Poco male, grazie al sovradimensionamento del ponte e di Q1.

Condensatori anti oscillazione (C3 C4) per lo stabilizzatore di tensione da 100.000pF sigla 104 se di produzione asiatica (notazione in pico farad con moltiplicatore), 100n (notazione in nano farad) se europei, .1 (notazione in microfarad) se americani ed u1 (notazione del menga) se tedeschi (speriamo si mettano d'accordo prima o poi per uniformare le sigle). 

Partitore di uscita: due resistenze (R3  R4) entrambe di valore uguale il più vicino a 470 ohm. Niente trimmer di regolazione, non serve in questa applicazione, almeno per ora. 

Dissipatori: in pratica è necessario solo per Q1 ma dato che lavora in coppia con Q2 e temperature diverse alterano le caratteristiche del silicio (spero il ragionamento sia giusto), li montiamo sullo stesso dissipatore, di dimensioni "generose" che fa tanto alimentatore "di potenza", magari, esageriamo, ...anche una mini ventola da portatile, vedremo. Voglio prevedere anche un dissipatore per il ponte raddrizzatore, analizzando il data sheet è raccomandato, ed uno mini anche per lo stabilizzatore...devo utilizzarli in quanto non ho più posto nei cassetti.

Morsetti di alimentazione: qui devo ancora decidere cosa montare, ho l'imbarazzo della scelta, anche se mi piacciono i morsetti a vite (quelli verdi). Forse salderò i fili direttamente sullo stampato in entrata, dato che il trasformatore è già dotato di morsetti a vite.

Basetta: o CS per i puristi...preferisco una millefori, così non devo preparare master, fotoincisione o trasferimento di toner, bagni di acido ecc... solo un accortezza...la linea che porta i 6A andrà "rinforzata" con un pò di filo di rame da 0.5mm. 

Per il contenitore ci devo ancora pensare...vedremo. L'importante è essere riusciti a recuperare un pò di componenti elettronici (TUTTI rigorosamente di recupero), a costo praticamente ZERO, con indubbio beneficio per l'ambiente...io la mia parte la faccio. Alla prossima.

P.S. Ho una zanzara tigre in ufficio. Ripeto: Ho una zanzara tigre in ufficio.

I2C - serial interface (3a parte)

Non ci siamo proprio. L'interfaccia si è rivelata inaffidabile. Ho effettuato due dump di una memoria eeprom ed ho ottenuto due risultati diversi. Ho infatti confrontato due files esadecimali ottenuti dallo stesso chip in tempi diversi, con il programma gtk-diff ed il risultato non coincide. Alcune locazioni appaiono di valore diverso da 00 a FF, segno evidente che nella lettura i segnali vegono interpretati diversamente e segno evidente che i livelli logici sono con molta probabilità affetti da disturbi di natura sconosciuta (per ora). Mi manca un analizzatore di stati, dovrò provvedere di conseguenza per esserne certo e dovrò scegliere un altra strada per la lettura. Sto pensando di sviluppare un interfaccia attraverso la presa VGA che contiene i segnali I2C ed installare i moduli opportuni. Un altra strada è l'utilizzo della porta parallela o l'utilizzo di un processore dedicato (la mitica fox board). Di solito questi fallimenti mi spronano a proseguire, testardo come un mulo e non demordo sino a quando non ottengo dei risultati. Procedo  con la ricerca e con gli esperimenti. I dati ci sono e voglio tirarli fuori, in modo da essere pronto per quando "dovrò" tirarli fuori. Alla prossima.

P.S. I muratori stanno smontando le impalcature. Ripeto: I muratori stanno smontando le impalcature.

I2C - serial interface V.2

Ho dovuto auto costruire una seconda versione dell'interfaccia RS232 - I2C. Il "problema" dello schema precedente è che funziona a 5,1 volts. Da alcune misurazioni effettuate sulla scheda che devo sottoporre ad analisi, ho scoperto che il chip di memoria eeprom è alimentato a 3,3 volts. Dal suo datasheet leggo che la massima differenza di potenziale fra i segnali SDA e SCL e la Vcc di alimentazione non può essere superiore di 0,7 volts. Per evitare di bruciare il chip, ho dovuto allora modificare lo schema precedente. Purtroppo, dal mucchio infinito di componenti passivi recuperati da un industria di elettronica ad oggi fallita, trovo solo degli zener da 3.9 volta (BZX55C3V9 da 1/2w). Mi sorge inoltre il dubbio di dover ricalcolare le resistenze di pull-up necessarie al funzionamento della comunicazione nel canale I2C. Da un mio calcolo, che spero sia esatto, mi risulta in ogni caso necessaria una coppia di resistenze molto inferiore ai 2.2k prevista dallo schema reperito in rete (vedi post precedente). Decido allora di lasciare quelle ed adottare i due zener da 3.9 volts, alla peggio non funzionerà nulla ed andrò per tentativi. Sono ancora in attesa di un anima pia e generosa che mi faccia dono di un oscilloscopio digitale a 4 tracce... ne ho proprio bisogno. Ad ogni modo, dato che devo rifare l'interfaccia, decido stavolta di prendermela con calma e racchiudere il tutto dentro il guscio di plastica della spina seriale. L'ho recuperata da un vecchio cavo riposto con cura assieme ad altri che attendono ancora un utilizzo intelligente. Metto in funzione la micro fresa ed il risultato è visibile in foto. Cavo più maneggevole, meno soggetto al rischio di rotture, più pratico... per me ovviamente un capolavoro di manualità con ampi margini di miglioramento ovviamente. Da una prima prova effettuata, sembra che funzioni, anche se i dati estratti sono diversi da quello che mi aspettavo. Dovrò fare ancora dei tentativi, delle letture successive per verificare se i dati estratti sono gli stessi o se cambiano. In quest'ultimo caso significa che c'è qualcosa che non va e dovrò inventarmi qualche altro metodo. Nel frattempo, mi studio per bene il protocollo I2C. Nei prossimi post i risultati delle prove. alla prossima.

P.S. Ponzio Pelato non è un pomodoro menefreghista. Ripeto: Ponzio Pelato non è un pomodoro menefreghista.

I2C - serial interface

In vista di un progetto di analisi di alcune memorie eprom che si trovano su molte mother board di numerosi dispositivi elettronici, con applicazioni nel campo dell'hardware informatico, ho la necessità di costruire un interfaccia seriale in grado di poter accedere ai dispositivi I2C. I2C è un protocollo proprietario cui sono dotati numerosi dispositivi fra cui processori, memorie ecc.ecc. E' un canale di comunicazione ad un filo (più la massa ovviamente) che permette l'accesso su un unico filo a più dispositivi disposti "in serie". La documentazione in rete è sin troppo corposa per riportare anche qui le specifiche ed i principi di funzionamento. Meno diffusi gli schemi di collegamenti con l'interfaccia seriale dei PC. Allora ho deciso di stamparmi un manuale comprensivo delle istruzioni di base (seguendo le istruzioni ai 3 post intitolati "Libri fai da te")  e di accingermi alla costruzione usando pezzi di recupero. Meno di un ora e il dispositivo è pronto. Un connettore femmina a 9 pin, due resistenze da 220 ohm, due diodi zener da 5,1 volts ed una millefori microscopica che mi insegna come non vadano mai buttati nemmeno i pezzi più insignificanti.

Lo schema è visibile in foto ma si può trovare all'indirizzo del blog di sodoityourself.com

Ho protetto il tutto con del tubetto termo-restringente. giusto per evitare corti o rotture dovute all'uso ripetuto nel tempo. Il cavo nero è di un alimentatore di un cordless Tele*om, che fanno talmente schifo che si rompono sempre e mi rifiuto di ripararli (così forse la gente la smette di comperare quelle ciofeche). Tre fili terminano su delle prese a molla, per comodità. Per i segnali: Nero - GND, Giallo SCL e rosso SDA.

Anche se le forchette sono troppo grandi per i pin degli integrati SOIC, posso sempre collegarle al volo a dei filetti saldati al chip. Non escludo in futuro di costruirmi delle basette in grado di portare su dei pin esterni i collegamenti agli integrati SOIC rimossi dalle schede. Sto già testando il tutto e l'interfaccia funziona a meraviglia. A breve, tempi  permettendo, i risultati degli esperimenti. Alla prossima.

P.S. Nuvole nere sullo stretto di Largo Italia.  Ripeto: Nuvole nere sullo stretto di Largo Italia.

DIY Hot air rework (V° tentativo)

Ci siamo...quasi. Forte dei fallimenti precedenti, che per nulla mi hanno scoraggiato, ho deciso di avvolgere il filo riscaldante direttamente sul tubetto ceramico precedentemente utilizzato per isolare i fili della resistenza. L'altro tubetto l'ho usato per isolare il secondo filo dal primo. Il tutto l'ho inserito dentro il tubo metallico di supporto della punta, preventivamente isolato inserendo i foglietti di mica in modo che andassero a ricoprire internamente la superficie metallica. Ho inserito un tubicino plastico nel foro praticato nel manico e l'altra estremità all'uscita di una pompa per acquario. Dopo qualche secondo dall'accensione, l'aria che esce raggiunge i 430 gradi, più che sufficienti a sciogliere lo stagno e finalmente dissaldare piccoli componenti SMD in pochi secondi. Da un sommario collaudo, però, ci sono ancora alcune messe a punto da portare a termine. Dopo qualche minuto di funzionamento il manico in plastica scotta eccessivamente e la plastica di supporto tende ad ammorbidirsi e squagliarsi. Dato che è possibile ridurre un pò i margini di temperatura, che internamente raggiunge i 460 gradi, posso procedere in due modi:

• Abbassare la tensione di alimentazione
• Aumentare il flusso dell'aria

Opterò per la seconda soluzione, considerato che l'alimentatore 24V 10A è a tensione fissa e non ho proprio voglia, per ora, di progettarmi un alimentatore di tale potenza (almeno sino a quando non avrò finito di studiare come progettare un alimentatore switching). Sarà sufficiente acquistare una nuova pompa, più potente o meglio procedere con la costruzione di una ventola opportunamente progettata, basata sul principio centrifugo usato anche negli aspirapolvere. Ho già tentato di recuperare una macchinetta idro-jet (usata per la pulizia dei denti) a velocità variabile, ma la pressione dell'aria è insufficiente. Non può funzionare. Nel frattempo il Brico Center qui vicino a casa mia è talmente sfornito di materiale che ho più probabilità di trovare quello che mi serve in qualche bancarella di cinesi. Niente pompa per acquari un pò più potente di quella a 18,95 euro acquistata tempo fa . Me ne sono uscito solo con un tubo di silicone per caminetti, resistente sino a 1200 gradi...una quantità industriale per poche gocce che mi servono. Poco male, da tempo dovevo sistemare le crepe nel caminetto che uso per la carne alla brace.
Aumentando il flusso di aria a temperatura ambiente, in ingresso, si dovrebbe così diminuire di un pò la temperatura interna e dissaldare più rapidamente i componenti. L'alternativa è inserire dei dischi metallici in prossimità del manico, distanziati in qualche modo, con delle rondelle magari, per dissipare il calore prima che raggiunga la plastica. Sto pensando anche ad un microswitch da azionare solo quando mi serve scaldare un pò la punta... dovrò frugare per bene nei cassetti e scovare quei pulsantini recuperati da un mouse defunto.
Mancano ancora alcuni abbellimenti, più estetici che funzionali, e direi che ci siamo. La teoria si è rivelata esatta e la pratica può essere considerata un successo. Resta il problema di come dirigere e convogliare l'aria bollente su una fila di piedini che possono essere disposti in fila, a quadrato ed a varie dimensioni. Intanto provo così, con un collaudo approfondito, poi vedrò se mi viene in mente qualcosa. Alla prossima.

P.S. Il ventilatore nuovo è rotto. Ripeto: il ventilatore nuovo è rotto

DIY Hot air rework (IV° tentativo)

Un altro fallimento. ma sono sulla buona strada.Nella prima foto si possono vedere gli elementi che compongono lo stagnatore utilizzato. per realizzare l'attrezzo soffiatore ad aria calda per il recupero o rilavorazione dei PCB con componenti elettronici SMD. E' un modello con punte a sgancio, per cui risulta forato al centro, ottimale per farci passare l'aria da riscaldare. Sulla sinistra il tubicino esterno di supporto e sotto il supporto della resistenza originale, sottile quasi come un capello e tarata per i 230 volts alternati. Si vedono anche i foglietti di mica isolante, che servono a garantire l'isolamento elettrico e contemporaneamente la conduzione del calore. Sono dei foglietti fragilissimi, si spezzano con niente e trattarli a mano è un operazione da eseguire con estrema attenzione.
Ho quindi realizzato la resistenza dell'elemento riscaldante. Dalle prove fatte avvolgendola in aria, alimentandola a 24 volts, si nota che diventa di un bel rosso acceso. Bene. Nel passare però alla realizzazione, mi sono scontrato con notevoli problemi. Ho deciso, in primis, di isolare il corpo centrale su cui deve essere avvolto il filo di costantana. I foglietti di mica li ho spruzzati con della colla spray e poi delicatamente li ho avvolti. E' l'unico modo che mi è venuto in mente per farli stare al loro posto, dato che una volta rilasciati tendono a svolgersi e tornare alla loro forma originale (un foglietto piano) Successivamente ho avvolto il filo (con altra mica per isolare il filo di ritorno dall'avvolgimento) ed ho ricoperto il tutto con un nastro di Kapton per tenere ferma la spirale così creata (altrimenti tende a svolgersi da sola ed allargarsi troppo). La colla farà un pò di fumo all'inizio, ma una volta bruciata...la smetterà alla fine! Ho poi infilato i due tubetti in ceramica originali, per evitare corti, ed ho assemblato il tutto. La resistenza risultante dell'avvolgimento è di circa 8 ohm, contro i 5,4 calcolati. Pazienza ho pensato, scalderà un pò di meno. Ho quindi collegato la sonda K per monitorare la temperatura dell'aria, alimentato il tutto, e dopo uno sbuffo di fumo, 45 gradi...nulla. Attrezzo morto! Che è successo?? In prossimità del collegamento al filo di alimentazione nel manico, il filo in costantana sembra essersi fuso, bruciato, spezzato. Avrebbe dovuto resistere un pò di più ma si è bruciato... dove ho sbagliato?? Boh. forse la fretta, forse l'ansia di finire e vedere il risultato. Allora ho deciso di provare a farla funzionare senza inserirla nell'attrezzo. I fili diventano rossi ma non al punto di fondersi. Forse in quel punto, dove si è spezzato, c'era qualcosa che ne aumentava la resistenza. In ogni caso, la soluzione con il kapton non va bene. Si brucia sino ad annerirsi. Dalla descrizione del produttore infatti: " 3M™ Polymide Film Tape - Polyimide Film Tape consists of Kapton® polyimide film and silicon adhesive. It is designed for high temperature applications. Temperature use range is -100 deg. F to 500 deg. F (-73 deg. C to 260 deg. C)."

Nemmeno la soluzione con la colla è da preferire. Fuma e puzza a lungo prima di dissolversi... avrò anche respirato qualcosa di tossico, occorre stare molto attenti ed operare in ambiente ventilato. Credo che la soluzione migliore sia quella di avvolgere il filo in aria. Devo ricominciare da capo. Avessi due tubi di ceramica concentrici farei prima. Dove posso recuperarli? Alla prossima.

P.S. Il fumo sale nel camino e resiste all'aria. Ripeto: Il fumo sale nel camino e resiste all'aria.

DIY Hot air rework (III° tentativo)

Giusto il tempo che si asciughi la tinta cromata dello scooter elettrico, dopo la visita dal biciclettaio che mi ha aiutato nella riparazione del raggio spezzato della ruota posteriore, per approfittare nel tentare di risolvere il problema della piedinatura del pannello LCD (post che precede). Mi serve assolutamente un soffiatore ad aria calda per dissaldare i componenti SMD. Riprendo per mano lo stagnatore modificato nel primo tentativo e decido di smontarlo completamente per capire se è possibile inserirci una nuova resistenza calcolata ad hoc. Lo stagnatore si presta perfettamente per quello che devo fare. Canale centrale dove passerà l'aria e corpo cilindrico dove avvolgere la resistenza che andremo a progettare. Non so se far passare l'aria dentro un tubo riscaldato esternamente sarà sufficiente a riscaldarla alla temperatura che mi serve. Ho letto, dalle caratteristiche dei dissaldatori ad aria professionali che la temperatura dell'aria dovrebbe essere attorno ai 400 gradi. Con questa incognita dovrò sicuramente procedere per tentativi, fissando dei valori di partenza che per ora sono i seguenti e dipendono da quello che ho in casa.

• Tensione di alimentazione : 24 volts CC o 19 volts CA
• Potenza dissipata: 100 Watt

Occorre conoscere anche la resistenza per metro del filo che si andrà ad utilizzare come elemento riscaldante. Nel mio caso ho utilizzato un pezzo di Costantana che gelosamente custodisco da poco meno di trent'anni in un cassetto e che proviene dai tempi della scuola superiore (sapevo che poteva servire, meglio non buttare nulla). La Costantana ha la caratteristica di mantenere costante la sua resistenza al variare della temperatura, giusto quello che mi serve in questo caso. Dalla misura, il valore di resistenza per metro dovrebbe essere r= 14,2 ohm/m
Per calcolare la lunghezza del filo si procede nel seguente modo:
Si calcola la resistenza che dovrebbe avere il filo alla tensione prescelta per dissipara la potenza fissata a priori. La formula è:
R=V^2/P
Quindi (per le due tensioni prescelte supponendo 19 volts in CC):
R24= 24*24/100=5,76 ohm
R19= 19*19/100=3,61 ohm
Conoscendo la lunghezza per metro, la lunghezza specifica calcolata sarà
L = Rx/r
per cui:
L24=5,76/14,2=0,41metri
L19=3,61/14,4=0,26metri
L'assorbimento di corrente:
I24=4,17Ampère
I19=5,27Ampère
Per la seconda tensione ho un trasformatore da 4 ampère nominali, vedrò se regge lo stesso o se andrà a fuoco. Si tratta quindi di provare ad alimentare i due spezzoni di lunghezza calcolata alle tensioni di riferimento e verificare se il filo diventa rosso, se occorre accorciarlo o allungarlo. Per la costruzione quindi, a seconda dei risultati e di qualche ritocco ai valori teorici, occorrerà avvolgere il filo attorno alla testa dell'elemento riscaldante ed inserire il tutto nel corpo dello stagnatore. Sarà possibile usare i fogli di mica termoisolante recuperati dallo smontaggio o utilizzare del nastro di Kapton isolante e resistente alle alte temperature (credo sino a 700 gradi). Per il soffio, proverò con la pompetta per acquario già sperimentata ed il tubo in silicone resistente alle alte temperature. Dovrebbe funzionare. L'unico dubbio che mi rimane, in realtà fra i tanti, è la serie di punte necessarie per dirigere l'aria calda dove vorrei. Nel caso di integrati quadrati o rettangolari di varie dimensioni, sarebbe ideale avere dei soffiatori della forma opportuna. Sto cercando di pensare a qualcosa di fatto in casa, con del lamierino di ottone... ci sto pensando ed in teoria la cosa è fattibile, non facile ma fattibile. Forse sto anticipando troppo. Procedo con gli esperimenti, preparo alcune foto per l'umanità e poi ci risentiamo. Alla prossima.

P.S. Il caminetto va alimentato con la legna da ardere. Ripeto: Il caminetto va alimentato con la legna da ardere.

Alimentatore con PT78ST112H

Nel corso di un operazione di dissaldatura ad aria calda dei componenti elettronici presenti nelle schede di recupero che campeggiano da tempo in laboratorio, mi sono imbattuto in due regolatori dalla forma "strana". Prodotti dalla Power Trends (Texas Instruments company) riportano le sigle PT78ST112H e PT78HC205H. Il suffisso "78" induce a pensare che siano dei regolatori di tensione mentre il suffisso "PT" fa riferimento alla casa produttrice. In base a questi indizi il codice da cercare che identifica la serie per il data-sheet è PT78ST100. L'"H" finale, fa riferimento al tipo di montaggio, ovvero "V" per vertical mount, "S" per surface mount e "H" per horizontal mount, mentre le due cifre dopo l'uno, si riferiscono alla tensione regolata, elencata in 33 per 3.6 volts sino a 15 per i 15 volts. Il componente è uno "step down DC/DC switching regulator" da 1,5 ampère (serie 100). Ad ora non sono riuscito a procurarmi il datasheet del componente PT78HC205H che quasi certamente è un regolatore per i 5 volts. La sigla "HC" e la serie 2 non so a quali caratteristiche facciano riferimento, ma posso intuire che supportino sino a 2 ampère, come di può verificare nel datasheet della serie ST2.

Dato che ne ho 4 coppie, ho deciso di costruirmi un alimentatore per i 5 e 12 volts, sempre necessari in laboratorio. Lo schema è molto semplice, grazie a questo integrato che richiede solo un condensatore in ingresso (opzionale) da 1pF, ed uno da 100uF in uscita. Deciso a non acquistare nemmeno un componente aggiuntivo (lo sciopero della spesa che ho dichiarato è ancora in vigore), procedo con la ricerca dei componenti rigorosamente di recupero, ed ecco l'elenco:

Trasformatore da 19V AC 4 A che dovrà supportare entrambi i regolatori a pieno carico. Proviene da un alimentatore originariamente progettato per delle stampanti di etichette a trasferimento termico, dismesse tempo fa e sui cui componenti pende il progetto che mi deve ancora venire in mente. La tensione supportata in ingresso per entrambi i regolatori va da 16 a 38 volts, per cui ci siamo anche calcolando la tensione efficace raddrizzata in uscita del trasformatore.

Un ponte raddrizzatore KBU606 da 6 ampère 50/1000V, sicuramente sovra dimensionato ma purtroppo il modello da 4 ampère (un KBL08) si è rivelato guasto, forse a causa di una dissaldatura a temperatura troppo alta. E' il rischio che si corre nel recupero dei componenti elettronici con le "brico-pistole" progettate per sverniciare.
Un Condensatore di livellamento da 4700uF 50V più che sufficienti. Il calcolo della capacità (in micro farad) necessaria a valle di un ponte raddrizzatore a ponte di graetz, si effettua con la formula 20.000/(V/I). La tensione efficace si calcola prendendo la tensione di targa del trasformatore moltiplicata per la radice di due. Nel nostro caso 26,9 volts, al di sotto dei 50 volts del condensatore. In alternativa, per aumentare i margini di sicurezza si possono mettere in parallelo tanti condensatori di valore minore quanti sono necessari a raggiungere la capacità desiderata.
I due regolatori hanno solo tre terminali. 1 ingresso, 2 comune e 3 uscita. In ingresso il Datasheet suggerisce opzionalmente di inserire un condensatore ceramico da 1pF, ma dato che è opzionale e non ho voglia di cercare, ometto di inserirla in attesa mi arrivi ha hon-kong il misuratore di capacità che ho ordinato, così non mi devo districare fa le sigle mai standardizzate. In uscita basta un condensatore elettrolitico da 100 uF e dopo aver frugato nella scatola dei condensatori ed aver effettuato le misure opportune, ho scelto un modello da 35V, ampiamente sopra la soglia dei 12 e dei 5 volts regolati. Proviene da un lettore CD fatto a pezzi per la nobile causa ambientalista che mi vede protagonista in prima persona.
Giusto per soddisfare l'occhio, sempre avido della sua parte, due led rossi da 3mm (ne ho a centinaia frutto di un recupero "agratis" in extremis da un fallimento) con in serie le resistenze di limitazione, 180 ohm per i 5 volts e 560 ohms per i 12 volts. Una delle due, come di vede in foto è da 1/2 watt... esagerata...quella avevo, che ci posso fare?
Devo solo procedere con il montaggio. Nel frattempo sto predisponendo un contenitore adeguato. Un case di un vecchio PC slim, tenuto da parte per ogni evenienza, fa al caso nostro. Ci ho inserito una slitta di plexiglass piegata davanti e dietro per i pannelli di supporto delle boccole, spine, interruttori e led di segnalazione. Il tutto l'ho fissato con delle viti autofilettanti recuperate da qualche lettore Cd fatto a pezzi, sfruttando nella parte frontale 4 alloggiamenti sporgenti che ornano il bordo da 4mm (che nasconde anche alcune imperfezioni nel taglio della plastica). Nei prossimi post alcuni dettagli costruttivi. Alla prossima.

P.S. Spargere l'esca per le lumache. Ripeto: Spargere l'esca per le lumache.