Светодиоды WS2812B и не только...

Коротенькая зарисовка про светодиоды под кодовым названием "WS2812b".

Почему под кодовым? Да потому что, покупая диоды под названием WS2812 на различных торговых площадках-перекупах, мы покупаем неизвестно что. И это "неизвестно что" имеет разные характеристики...

Что вылезло боком у некоторых людей, повторивших мою "звонилку" для поиска КЗ.

Ну и вчера, с подачи коллеги al_vi_sid я таки достал из шкафа все, что у меня там лежит под видом 2812 - и протестировал все эти диоды.

А были у меня диоды на индивидуальных круглых платках, "столбик" из 8 диодов на плате, отдельно купленные россыпью диоды и матрицы 16х16 на гибких платах.

Наборы диодов, которые покупались как WS2812

Огненная лампа - 2, теперь плоская

 Огненная лампа в виде цилиндра (схема и алгоритм огня) давно сделана и иногда используется в качестве ночника.

Но она не всегда удобна из-за своего формфактора - цилиндр, светит во все стороны.  При этом больше половины света у меня уходит в шкаф, на полке которого стоит эта лампа.

И весной прошлого года был сделан плоский вариант лампы. Но выложить ее получилось только сейчас.

Но если для плоской лампы оставить квадратик 16х16 диодов - то светильник какой то мелкий получается.... 

А вот если взять две матрицы 16х16, да к ним добавить матрицу 32 х 8 - то можно сделать в три раза большее поле - 32 х 24 светодиода.

Матрицы располагаются в порядке и ориентации, как показано на рисунке. Провода питания объединяются, сигнальные провода соединяются последовательно. 

Под это дело на Али был подобран подходящий блок питания, а в хозяйственном магазине - пара фоторамок подходящего размера.

Из металлической пластины было вырезано основание, на которое были приклеены матрицы.

Дополнительно матрицы были прижаты куском прозрачного пластика.

Вся конструкция поместилась в две фоторамки, между которыми был проложен пластиковий кабель-канал. Это позволило и блок питания поместить в корпус, и все провода спрятать. И отодвинуть переднее стекло от матрицы.
В качестве рассеивателя применен пергамент, зажатый между двумя листами оргстекла.

Кабель-канал был заклеен пленкой черного цвета.

Глупый светильник 2

 Я некоторое время назад сделал себе глупый светильник. Полтора сезона его эксплуатации на даче показали, что не все так хорошо в его конструкции. И вот глупый светильник возвращается и наносит ответный удар.

А проблема прошлого светильника оказалась в примененном переключателе. Он оказался несколько... неподходящим. У него контактные группы оказались ненадежными.

И, соответственно, коммутация силовой части вызывала трудности. Что бы светильник нормально светил, необходимо было ловить положение рычажка переключения. Кроме того, 2 режима яркости оказались не востребованы. Слабый режим для ночника слишком силен, но слишком тускл для освещения помещения.

И было принято решение заменить переключатель кнопками Вкл и Выкл. Заодно можно сделать контроль напряжения аккумулятора так, что бы при разряде аккумулятора фонарь полностью выключался.

Если интересно - прошу под кат.

Часы-метеорегистратор

 

Мне понадобилось отслеживать температуру на даче - в помещении и на улице.
Что для этого нужно?
2 датчика температуры, какой  то контроллер, что б их опрашивать и сохранять данные, и дисплей, что  б это все красиво показать. 

В качестве контроллера была взята ATMEGA32, термодатчики – DS18B20. Дисплей….

У меня завалялся дисплей на контроллере ST7920. Мало того, что система команд и протокол обмена дурной, так еще и дисплей прикручен к огромной плате, которую особо и обрезать нельзя. А еще у некоторых экземпляров дисплея нормальный контраст получается только при питании от 5 вольт… 

И лежал этот дисплей у меня достаточно долго, но настал и его черед.

А дальше я вспомнил, что у меня в закромах валяется датчик BME280 еще со времен часов  TouchClock2. И, взяв этот датчик, можно получить не только температуру, а еще влажность и давление. Но BME280 не рассчитан на длинную линию между контроллером и самим датчиком. В результате параллельно родился проект OneWire-интерфейса для датчика BME280.

Прошу прощения за не совсем качественные фото дисплея здесь и далее.

Что устройство умеет:

• Часы со счетчиком дня недели
• Автоматическая коррекция хода часов
• 5 будильников с гибкой настройкой и поддержкой отложенного будильника (snooze)
• Ежечасный звуковой сигнал (отключаемый)
• Опрос OneWire-датчиков (встроенного и удаленного) 2 раза в минуту с обесточиванием датчиков между опросами
• Поддержка DS18B20 и OneWire BME280/BMP280 в качестве внешнего и внутреннего датчиков*
• Ежечасное сохранение усредненных показаний за последние 96 часов (4 суток)*
• Диапазон измерения и отображения температуры -40..+85°С, шаг 0,5°С
• Диапазон измерения и отображения  давления 350..850 мм рт.ст. с шагом 1 мм
• Диапазон измерения и отображения  влажности 0..100%, шаг 1%
• Настройка коррекции показаний температуры для внутреннего и внешнего датчиков в пределах  ±5°С
• Построение графиков температуры, влажности, давления
• Поддержка работы от литиевого аккумулятора (заряд, отключение дисплея, полное отключение при низком напряжении)
• Автоматическая регулировка яркости подсветки дисплея
• Ограничение максимальной яркости дисплея при работе от батареи
• Автоотключение дисплея по таймауту при работе от батареи
• Потребление в активном режиме (без учета датчиков) – до 35 мА при напряжении 4 вольта
• Потребление в спящем режиме – 30 мкА (без учета датчиков)
• Потребление в выключенном режиме – до 10 мкА.

*Поддерживается подключение одного датчика BME280 и одного DS18B20 или двух датчиков DS18B20. Если подключить 2 датчика BME280 – данные о влажности и давлении от внутреннего датчика будут игнорироваться.

Эмулятор домофонных ключей

 

Картинка из интернета

Эта статья 2020 года,
была опубликована 
на РадиоКоте.

Если долго смотреть на дверь с домофоном - она откроется.

Так сложилось, что в моем подъезде появился домофон. Вещь хорошая. Удобная. Создающая иллюзию безопасности. Препятствующая (иногда) проникновению бомжей и асоциальных элементов. Что, в общем, не мешает рекламщикам распихивать свой спам по ящикам, пользуясь мантрой "Откройте, это сантехник....".

О плюсах и минусах домофона можно спорить долго. Но факт - на ключах появилась еще одна синенькая висюлька бесконтактной таблетки.

Всё было бы хорошо, но через некоторое время было принято решение вход во двор дома закрыть воротами. И проход во двор возможен только через 2 калитки - одна с улицы, вторая из соседнего двора. При этом никто не озаботился тем, что бы прописать в замок на воротах ключи от подъездных домофонов. Просто выдали всем еще ключей-брелков. Мне перепал еще и ключик от второй калитки (Ибо мы ходим в соседний двор кормить местных котов). В результате на ключах появилось 2 дополнительные висюльки, аналогичные первой. Одна синяя, как и от подъезда, вторая желтая. Надписи маркером с брелков стирались. Приклеенные скотчем этикеточки отклеивались. Брелоки мешались. Вообщем одни неудобства. Хорошо хоть, что все ключи оказались одного стандарта - EMMarine EM-4100.

В результате, после поиска в сети и чтения теории была нарисована тестовая схема, намотана катушка колебательного контура - и начались эксперименты. Сначала это были попытки чтения наличествующих ключиков. Потом дошло дело и до попыток скормить прочитанный из ключа код домофону. И если чтение получилось далеко не с первого раза, то эмуляция ключика сработала с первого раза, легко и непринужденно. Домофон проглотил посылку от эмулятора, как котик рыбку.

Данные исследования привели к появлению на свет нижеописанного устройства.

Внимание! Описанные в данной статье устройства не предназначены для взлома домофонных и иных замков, систем контроля доступа, несанкционированного прохода в зоны с ограниченным доступом и т.д.! Устройства позволяют всего лишь заменить имеющиеся в наличии горсти ключей одним мультиключом, эмулирующим данные ключи.

Ну и отмазка - если кто то применит описанные ниже устройства не по прямому назначению и ему за это будет больно - я не виноват.

BME280 и 1-Wire

 

Есть очень хороший (если не поддельный) датчик BME280. Он умеет мерять температуру, давление и влажность  (есть его собрат в "бомж"-комплектации - BMP280 - он влажность не умеет).

Датчик - 8-ногая букашка, умеет общаться с внешним миром как по SPI-интерфейсу, так и по I2C.
Сам датчик мелкий, не очень паябельный. Но китайские бизнесмены просекли фишку и продают этот датчик уже припаянный к плате. Причем в двух вариантах:

Платка об 6 выводах - там сразу 2 интерфейса доступны - SPI и I2C. Но нет стабилизатора напряжения. А у датчика напряжение питания - 3.3 вольта.
А на 4-выводной плате выведен только I2C-интерфейс. Но на плате сразу есть подтягивающие резисторы, LDO и преобразователь уровней для I2C. Т.е. его можно гонять при любом напряжении питания от 3 до 5 вольт.

Очень удобный датчик для построения всяких термометров, барометров и прочих показометров.
Но используемые интерфейсы не предусматривают вынос датчика от управляющего микроконтроллера на сколь-либо значимое расстояние. 

Соответственно, возле датчика нужно поставить свой небольшой микроконтроллер, считывающий показания датчика и отправляющий эти данные на головное устройство по какому-либо каналу связи.

Вариант такого датчика я уже делал, там используется радиоканал на капризных JDY-40. И памятуя пляски с бубном вокруг этого радиоканала, в этот раз я остановился на варианте 1-Wire.

1-Wire - или OneWire - достаточно прикольный протокол подключения устройств, в т.ч. и отнесенных от головного устройства на значительное расстояние - десятки метров.

Вопреки названию минимально для работы 1-Wire-устройства нужно два провода: сигнальный и общий. "Один Провод" тут означает, что и питание, и данные могут передаваться по одному и тому же проводу. 

Хотя часть 1-Wire-устройств поддерживает трехпроводное подключение - питание, данные и общий провод. 

К таким устройствам относится и термометр DS18B20, а так же его клоны. DS18B20 прекрасно общается с головным устройством по двум проводам, однако для непосредственного измерения температуры (и для еще пары операций) ему не хватает того паразитного питания, которое он может получить от линии питания/данных. И термометр требует либо усиленную подтяжку к питанию линии питания/данных, либо питание по отдельному проводу - трехпроводная схема.

Вот, взяв за основу принцип DS18B20, я сделал на ATMEGA8A "обертку" для ВМЕ/ВМР280, реализующую общение с головным устройством по 2/3-проводному интерфейсу 1-Wire.

• 4-проводной модуль BME/BMP280 (со встроенным LDO)
• Потребление в ждущем режиме до 10 мка
• 256 вариантов адреса 
• необходимость усиленной подтяжки в 2-проводном режиме на время преобразования
• время преобразования - не менее 200 мс
• контрольный светодиод (работает только в трехпроводном режиме)
• Температура -40..+85°С, при этом наилучшая точность обеспечивается в диапазоне 0..60°С
• Давление 225..825 мм рт.ст.
• Влажность 0..100%

Недельный таймер, версия 2

Ранее я уже публиковал описание недельного таймера. Тот таймер был представлен в двух вариантах - в большом корпусе с вилкой и розеткой и в корпусе на DIN-рейку.

Как показал опыт его эксплуатации - половина функционала там не используется. И таймер может быть гораздо проще. Установить с интервалом в час периоды для каждого дня недели, настроить время и день недели - и ... всё... 

И решение в корпусе вилка-розетка не самое удобное. 

Соответственно, был разработан и изготовлен новый вариант таймера, на ATMEGA8, размещенный в корпусе двухрозеточной колодки. Вот такой:

В пространстве одной из розеток и места для кабельного ввода ставятся 2 платы - одна с дисплеем, МК и кнопками, вторая отдельно - силовая с реле, симистором и блоком питания.

Что таймер умеет:

• отсчет времени
• учет дней недели
• автоматическая коррекция точности хода часов
• встроенная литиевая батарейка (CR2032) для резервирования хода часов
• включение и отключение нагрузки по графику с дискретностью 1 час
• отключение нагрузки по сигналу от датчика внешней нагрузки (предусмотрена точка для подключения трансформатора тока)
• максимальный коммутируемый ток - 10А
• комбинированное управление нагрузкой - симистор + реле
• светодиодная индикация включенной нагрузки

В данной версии отключение нагрузки по приоритету было оставлено, поскольку оно мне будет нужно в одном из применений. Там у меня уже другая колодка, с большим числом розеток будет.

Блок питания с функцией записи

Картинка из интернета

Характеристики

• Входное напряжение 12 В
• Выходное напряжение 1,5 - 5,5 В
• Выходной ток до 250 мА*
• Дискретность измерения выходного напряжения 5мВ
• Дискретность измерения тока 1 мкА в диапазоне 0 - 1,1 мА, 0.1 мА в диапазоне выше 1,1 мА**
• Количество измерений/сек - 1000/500/250
• Буфер - 50 000 измерений
• Отображение графика потребления на дисплее
• 2 варианта масштаба графика - абсолютный (от 0 и до максимума) и с адаптивным нижним пределом.
• 2 варианта отображения каждой экранной точки графика - среднее или минимальное+максимальное значение
• Приостановка записи в буфер и просмотр сохраненных в буфере данных с возможностью увеличения масштаба и перемещения по графику
• Сохранение измерений на SD(TF)-карту.
• Усреднение данных при записи на SD(TF)-карту - 1, 10 или 50 измерений
• Часы реального времени (для файловой системы)

*Программное ограничение, при превышении тока выход БП отключается в течении секунды. Долговременный выходной ток устройства определяется рассеиваемой мощностью микросхемы стабилизатора. При рассеиваемой мощности 500 мВт рекомендуемый средний ток не должен превышать 65мА при выходном напряжении 1.5 вольт, при напряжении 5 вольт - 125мА. 

**Данное устройство не является точным измерительным прибором и предназначено прежде всего для оценки потребляемого нагрузкой тока в динамике. Погрешность измерений может колебаться в пределах 1-2 дискретных единиц.

История создания и маленький кусочек теории

Иногда мне приходится разрабатывать и тестировать различные автономные устройства. А одно из основных требований к автономному устройству - низкое энергопотребление.

Соответственно, возникает необходимость как то померять потребляемый устройством ток. Если это какое то устройство, которое потребляет энергию постоянно - можно взять мультиметр и просто измерить потребляемый ток. 

А если устройство большую часть времени находится в энергосберегающем режиме и только изредка включается в активный режим на короткое время? Тогда мультиметр не поможет, поскольку не сможет нормально измерить кратковременное повышение потребления.

Как вариант, в цепь питания устройства можно включить шунт и через соответствующий усилитель его подключить к АЦП. Преобразователь будет оцифровывать значения потребляемого тока, например, каждую миллисекунду. И далее эти значения будут где то сохраняться. Потом сохраненные значения можно будет просмотреть и проанализировать.

А что бы падение напряжения на шунте не влияло на выходное напряжение, шунт нужно включить в цепь обратной связи стабилизатора напряжения.

Это пример простейшего стабилизатора напряжения. Здесь выходное напряжение через делитель сравнивается с опорным напряжением и операционный усилитель вырабатывает управляющий сигнал для регулирующего транзистора. Поскольку шунт находится перед делителем - падение напряжения на нем на выходное напряжение не влияет.
Напряжение с шунта усиливается и передается на АЦП.

Выглядит все очень красиво. но первые вопросы возникают при выборе сопротивления шунта. Ведь тестируемое устройство в режиме ожидания может потреблять 1-2-5 мкА, а в активном - до 50-100-200 мА. 
Если взять шунт с низким сопротивлением, то падение напряжения на нем при малых токах будет низкое. Это напряжение будет сложно усилить без влияния помех и шумов. Если взять шунт с высоким сопротивлением - то при больших токах на шунте будет достаточно большое напряжение. Что потребует достаточно высокого входного напряжения. Кроме того, на шунте будет выделяться достаточно большая мощность. А нагрев шунта может вызвать изменение его сопротивления, что негативно скажется на точности измерений.

MicroMenu и его настройка

 Когда функционал устройства становится большим и разнообразным, и для взаимодействия устройства с пользователем уже не хватает светодиодов и 7-сегментных цифровых дисплеев, на помощь приходят более продвинутые текстовые или графические дисплеи.
И зачастую логика работы устройства требует организовать кучку интерфейсных элементов в какую то однотипную структуру типа меню. Это может быть какое то простое одноуровневое меню из нескольких пунктов, а может быть и достаточно сложной многоуровневой структурой.

И возникает вопрос - как это все организовать малой кровью с небольшими затратами ресурсов МК. Когда то на easyelectronics я встретил статейку Steel.ne про организацию древовидного меню. Steel.ne использовал MicroMenu, допилив его под себя.

Идея меню проста. Каждый элемент меню - это запись с четырьмя ссылками - на предыдущую и последующую запись, на своего родителя и на потомка. Если записи по ссылке нет (например, это первый или последний элемент), соответствующая ссылка оставляется пустая (точнее там вставляется ссылка на фиктивный пустой элемент).

Составляя меню из таких кубиков, получаем четырехсвязный список. Логически он является избыточным - ссылки дублируются. Т.е. предыдущий элемент содержит ссылку на следующий, а следующий - ссылку на предыдущий. Но  такая избыточность позволяет легко перемещаться по меню в любую сторону без дополнительных программных телодвижений.

Так же в каждом элементе меню, кроме ссылок на соседние элементы, есть еще текстовая строка - текст элемента меню и 1 байт данных. В этот байт сохраняется номер команды, которая должна выполниться при выборе данного пункта меню.

Элементы меню сохраняются во флеше, не используя оперативную память микроконтроллера.
Каждый элемент меню хранит 4 ссылки, 1 байт команды и нуль-терминированную строку. Минимальная строка - это один байт 0x00.
Итого для семейства AVR, где адрес умещается в 2 байта, элемент меню минимально занимает 4 * 2 + 1 + 1 = 10 байт. Для STM-ок, где адресация 32-битная - 4 * 4 + 1 + 1 = 18 байт. 

Идея меню мне понравилась и я взял проект Steel.ne и допилил, соответственно, уже под себя. 
Достаточно долгое время я просто таскал код меню из проекта в проект методом Ctrl+C - Ctrl+V... Но потом надоело. И в 2020 году я оформил наконец то это меню в виде отдельной библиотечки.
Стало легче подключать меню в свои проекты. Заодно библиотека обрела некоторую универсальность - для семейства AVR, например, там автоматически подставляется модификатор PROGMEM хранения во флеше, процедуры чтения данных из флеша (pgm_read_xxxx).

Безопасная "звонилка" для схем

Картинка с просторов интернета. Вероятно, с elektro.ru

Я всегда проверял качество запайки микросхем-многоножек обычным мультиметром в режиме прозвонки. И не один я. Но вот как то совершенно случайно узнал, что один человек таким образом убил целую STM32. Не помню, мультиметром или самопальной прозвонкой.... Давно это было.

Но где то в подсознании отложилась мысль, что те 2 - 3 вольта, которые выдает мультиметр в режиме прозвонки, при должном стечении обстоятельств могут попортить порты микроконтроллера... Как минимум, можно убить защитные диоды, как максимум - каким то образом сломать какой то из транзисторов порта.

"Как быть?" - спросил я у интернета. Интернет тут же подсунул мне пару идей таких пробников. Раз и два.
Первый пробник - ну как по мне, идея правильная, но реализация на куче рассыпухи мне не нравится. Второй пробник - минимализм в схеме и размере. Даже диоды умеет определять.

Эти все мысли  медленно и нудно крутились в голове.... И тут в какой то момент PIN 1000 приносит в комментарии ссылку на видео за авторством пана Jiri Dobry. Устройство под названием ShortyPen, позволяет измерять малые сопротивления вплоть до 100 мкОм (0,0001 Ом) и пищать разными звуками в зависимости от сопротивления. Беглый поиск привел на гитлаб автора. А так же на первоисточник идеи - статью Jaromir Sukuba на hackaday.io и ее развитие на eevblog.

Это устройство предназначено в первую очередь для поиска коротких замыканий на печатных платах. Идея очень проста - через низкоомный резистор течет ток, падение напряжения на резисторе измеряется вольтметром. Если параллельно резистору подключить тестируемую цепь, то можно по изменению падения напряжения, зная сопротивление исходного резистора, посчитать сопротивление параллельно подключенной цепи.
Идея красивая. И изначальная реализация Jaromir Sukuba на ардуинке - в принципе, правильная и самодостаточная. 

Напряжение с измерительного резистора усиливается ОУ и подается на АЦП ардуины. Здесь нет стабилизации напряжения на делителе, поскольку это не нужно. АЦП ардуины умеет использовать в качестве референса напряжение питания и при расчетах это напряжение просто из формул сократится.
А вот реализация с дисплеем авторства Jiri Dobry - как по мне - сильно под вопросом. В процессе поиска КЗ на плате некогда смотреть на дисплей и читать, а какое же там сопротивление сейчас. Да и неважно это. Правильней ориентироваться на звук. А при измерения малых сопротивлений точность сильно-сильно вызывает вопросы. 4 знака после запятой требуют хорошо стабилизированного источника опорного напряжения для АЦП и для задания тока через делитель. Хотя тут применен хороший внешний АЦП. Поэтому устройство меня особо не заинтересовало, но идея комбинированного устройства - звонилки и искателя КЗ тоже упала куда то в подсознание...

И тут звезды сложились нужным образом. Старший ребенок параллельно с учебой подрабатывает в сервисе по ремонту специфического оборудования. И у них иногда возникает вопрос поиска КЗ. И мы как то за вечерним чаем обсуждали данный вопрос - как искать КЗ. В принципе, все простые варианты сводятся к тому, что б подать на цепь большой ток и по нагреву найти виновника, либо подать малый ток и по уменьшению падения напряжения найти проблемную точку.

Идея Jaromir Sukuba пришлась мне по душе и я начал смотреть, что у меня есть из деталей. А из деталей нашелся мелкий rail-2-rail операционник в SOT23-5. И всякие разные микроконтроллеры. А еще вспомнилось, что некоторые микроконтроллеры на борту имеют встроенный операционник. В частности - ATTINY85. В принципе, самодостаточное решение.
Осталось придумать схему.

Фонарик и питание трехвольтового светодиода от лития

 

На самом деле вопросы подключения мощных белых светодиодов к литиевому аккумулятору давно решены.
Причем способы решения есть разные. Начиная от применения простого гасящего резистора и заканчивая специализированными микросхемами.

Но - специализированную микросхему надо покупать... 

Можно взять гасящий резистор - но возникает проблема обеспечения стабильного тока через диод. Поскольку диапазон напряжений аккумулятора - 4.2 - 3.3 вольта и падения напряжения на светодиоде при номинальном токе около 3 вольт - достаточно близки.

Правда, в дешевых китайских фонариках этими вопросами вообще не парятся. Зачастую там светодиоды просто подключаются к аккумулятору напрямую, а роль балласта играет внутреннее сопротивление аккумулятора.

Еще есть вариант подключить к аккумулятору повышайку до 4.5-5 вольт и просто питать диод от стабильного напряжения через резистор. Но это не совсем правильно, поскольку есть потери на повышайке плюс рассеяние на резисторе до 40% от общей мощности...

Есть достаточно простая схема на транзисторе и операционном усилителе. Последовательно с диодом включается шунт, вместо гасящего резистора ставится транзистор, а ОУ, сравнивая напряжение на шунте с опорным, регулирует ток транзистором. Тут даже не имеет значения, какой транзистор применен - полевой или биполярный. Операционник в любом случае будет стараться поддерживать заданный режим светодиода. 
Единственное, тут нужен низковольтный Rail-To-Rail ОУ, сейчас такие есть даже в SOT23-5...

Вы еще ставите "Кроны" в свои мультиметры? Тогда мы идем к вам!

 

Картинка с просторов интернета. Вероятно, с pikabu.ru

Есть несколько методов отказа от использования батареек типоразмера 6F22 "Крона" в своих любимых показометрах.

1. Колхозинг повышайки на рассыпухе - было много статей и схем, как на одном-двух транзисторах, трансформаторе/дросселе сделать повышайку. 
Для изготовления нужно мотать трансформатор, обычно на мелком колечке. Иногда схема требовала наладки. Нужен был отдельный выключатель либо повышайку надо включать в разрыв цепи питания мультиметра после встроенного выключателя, что есть вмешательство в схему мультиметра. Зато питание хоть от одного АА-элемента.

2. Использование аккумуляторной Ni-MH "Кроны". 
У большинства этих аккумуляторов ощутимый саморазряд. Ну и еще необходимость для заряда доставать крону из мультиметра. Меньшее рабочее напряжение никеля - около 8.2 вольта.

3. Использование батарей на литиевых аккумуляторах.
Тут есть 2 вида аккумуляторов
Первые - со встроенной повышайкой до 9 вольт от одного аккумулятора - тут проблема в саморазряде - повышайка работает все время и в части случаев невозможность отследить разряд.
Вторые - внутри батарейки стоит 2 литиевых банки последовательно, которые дают рабочее напряжение от 8.5 вольт на свежезаряженной батарее и до 6 вольт на севшей. 
Опять же, для зарядки этих аккумуляторов их нужно доставать из мультиметра.
Ну и не все мультиметры нормально работают при такой сильной просадке напряжения.

4. Изготовление повышайки на современной элементной базе с использованием готовых моточных элементов. Обычно это один дроссель. Плюс наличие обратной связи, которое позволяет иметь стабильное выходное напряжение при нестабильном входном.

Вот про последний метод поговорим подробнее.

Приставка к водяному счетчику

 Снятие показаний с водяных счетчиков - дело простое, но иногда неудобное. Нужно лезть куда то под умывальник, за унитаз, в стенную нишу.... Иногда даже это люк и колодец на улице (как у нас в дачном кооперативе).

Для таких целей есть счетчики со встроенным герконом. И этот геркон торчит наружу в виде 2-жильного провода.  Он замыкается с интервалом 1 или 10 литров. И его можно подключить к различным электронным блокам для подсчета и даже для передачи показаний в управляющую компанию.

Увы, при плановой замене счетчика у меня не получилось найти такого типа счетчик из доступных на момент установки. Пришлось взять счетчик, предназначенный для установки оптического датчика. 

На такой счетчик должна устанавливаться насадка с оптическим сенсором и встроенной батарейкой. А из насадки уже торчат 2 проводка. 

Но покупать отдельно такую насадку по цене счетчика считаю неразумным.
Поэтому придется делать самому.  Тем более, я могу сразу сделать все в одном - и считыватель сенсора, и FLASH-память для сохранения показаний, и сетевой интерфейс "умного дома" прикрутить...

Matrix clock

 

Были у меня еще с советских времен спаянные из конструктора часы на вакуумном индикаторе ИВЛ1-7/5 и МС К145ИК1901. 
Эти часы пережили переезд из разных корпусов, индикатор и микросхема сменили 2 платы..

Но в какой то момент часы сказали что всё, дальше они не хотят, упали на пол и у индикатора отломался штенгель. И жидкий вакуум вылился из индикатора. 
Увы, канистры с жидким вакуумом у меня не было, а без него индикатор не показывает.
Так что пришлось думать, чего сделать. 

Вариантов было немного. 
1. Купить такой же ИВЛ
2. Сделать на больших семисегментниках
3. Купить комплект матричных индикаторов и сделать на них.

Выбор пал на матричные индикаторы зеленого цвета.

Переделка портативного вентилятора

Перепал мне тут небольшой переносной вентилятор. Там обломался разъем зарядки и мне его подарили - забирай, может тебе моторчик пригодится или еще что-то...

Вот такой, только белый

Моторчик мне в хозяйстве не нужен, зато в ящике нашелся лишний usb-разъем, посредством которого заряжался аккумулятор в этом чуде. 

Разъем был поменян и вентилятор отдан родственникам в пользование. Через месяц вернули - не дует. Огоньки светятся, а мотор не работает.

Вскрытие показало, что мотор умер от вскрытия. В закромах был моторчик от CD-привода, который выдвигает лоток. Он даже оказался более скоростной, нежели покойник.
И вентилятор вернулся к родственникам.

Но недавно вернулся опять. Очередная жалоба - даже если не используется - то аккумулятор садится за пару недель...

Полез смотреть - а в режиме ожидания плата управления потребляет 2.5 мА!

Ну что ж, надо что то менять....

Asteroid crash. Очередная игрушка для G-Basic console

Нарисовалась простенькая игрушка.

Цель игры - защитить Большой Звездный корабль от астероидов, летая перед этим кораблем на маленьком шаттле-истребителе и отстреливая эти астероиды.

Если же прохлопать астероид - он нанесет большому кораблю повреждения. В принципе, ремонтные службы большого корабля потихоньку эти повреждения исправляют, поэтому уровень повреждений постепенно снижается. Но если пропустить много астероидов - то большой корабль сделает большой бабах.

Так же не стоит шаттлом врезаться в астероиды или даже находиться рядом со взрывами. Это уменьшает энергию защитного поля шаттла. А восполнить ее можно, только поймав энергетическую капсулу.

Так же не стоит палить во все стороны, как юный ковбой с Большим Кольтом™, зашедший в салун на Диком Западе. Поскольку запас ракет тоже ограничен. Но его тоже можно пополнять, отлавливая упаковки с ракетами.

Ну и маленькое видео:

Глупый светильник

 

Фото из статьи Википедии про светильник

Попались мне в руки китайские СОВ-сборки.
Вот такие. 8 модулей на одной пластине, разделенные фрезеровкой.

Алюминиевая подложка, в слое люминофора 4 кристалла. Теоретически, в них можно вкатить ток 300 мА и получить один ватт потребления одной полосочки. Сколько при этом будет света - знают только китайцы.

Практически - при таких токах диоды долго не проживут. Как по мне - потолок одного такого модуля - миллиампер 150-160.... При условии приляпывания модуля на радиатор. Без радиатора модуль переваривает порядка 40 мА, если на открытом воздухе.

А тут со времен блекаутов у меня завалялось парочка 18650 аккумуляторов и панелек под них, в т.ч. и сдвоенных.

Вот на основе такой сдвоенной панельки спонтанно и родился глупый светильник. 
Конструкция простая - в половинке отсека аккумулятор, во второй - электроника фонарика. 
Это все закрыто металлической пластинкой из строительного магазина, на которую приляпаны 4 светодиодных модуля.

А почему глупый? Да потому что нет никаких умных микроконтроллеров. Стабилизатор тока, детектор низкого напряжения аккумулятора да схема зарядки на 4056.

Детектор разряда литиевого аккумулятора

Иногда в простых (или не очень простых) конструкциях возникает необходимость отслеживать порог разряда литиевого аккумулятора. 
В случае применения микроконтроллера все просто, в МК обычно есть встроенный источник опорного напряжения и АЦП. Ну или хотя бы компаратор. Тогда напряжение аккумулятора можно отслеживать самим микроконтроллером.

А что делать, если устройство не содержит МК или содержит ну совсем-совсем простой МК без ИОН, АЦП и компаратора? 

В данном случае нам поможет простой и достаточно стабильный "управляемый стабилитрон" - TL431. 

Я понимаю, что TL431 - это интегральная схема разработки Texas Instruments 1977 года и ее внутренняя структура и применение разжевано вдоль и поперек. Но все же я опишу здесь простой принцип ее работы и приведу парочку простых схем детекторов разряда аккумулятора.

Очередная переделка питания мультиметра на литий

 

У меня несколько мультиметров. Основной лежит на столе, а вспомогательные - в шкафу.

И, как всегда, в самый неподходящий момент, в стареньком китайце M890G села "крона".

И процесс перевода мультиметра на питание от лития начался.

Из требований к питанию от лития:

• Один литиевый аккумулятор - соответственно, нужна повышайка
• Повышайка должна работать только когда включен мультиметр
• Функционал автоотключения мультиметра должен сохраниться
• Символ севшей батарейки на дисплее должен зажигаться при понижении напряжения на литиевой батарейке

В качестве повышайки я хотел применить MT3608 - мелкий и достаточно мощный Step-Up, частота преобразования 1.2 МГц, есть вход выключения, низкое потребление в выключенном режиме... Ну и их есть у меня немножко..

Слово о паяльнике.

Картинка из интернета

За окном заканчивался 1985 год. В очередной раз сдохла лампочка в елочной гирлянде. Отцу надоело паять эти лампочки и он научил паять меня. С этого все и началось.

Первый мой паяльник - это была 100-ваттная бандура на 220 вольт. И размером в 2 раза больше, нежели на картинке выше. Что то типа ЭПСН-100. 

И были какие то простые схемы из серии мигалка на двух транзисторах или имитатор пения птиц... На транзисторах МП39-МП42, конденсаторах К50-6 и резисторах МЛТ-0.25. Как раз под стать паяльнику.

Я уже даже не помню, из какой книжки эти схемы были. Там были простые конструкции для юных радиолюбителей типа светотелефона для зарницы, переговорника из двух абонентских громкоговорителей, каких то мигалок и прочей непонятной фигни. Я тогда был мелким школьником, который еще в радиосхемах не разбирался, но было интересно повторить ту или иную конструкцию.